6. .

CUPRINS

datele iniiale............................................................................3

1. Introducere...............................................................................4

2. Proiectarea unui etaj de amplificare dup tensiune pe baza tranzistorului bipolar conectat n schema cu emitor comun....................................................................................73. Proiectarea unui etaj de amplificare dup putere n baza tranzistorului bipolar conectat n schema cu emitor comun................................................................................. 13NCHEIERE.20 Bibliografie .................................................................................21Datele iniialepentru amplificatorul dup tensiune :

Tensiunea de ieire , V3.0

Rezistena sarcinii , 600

Frecvena limit de jos , Hz100

Tensiunea de alimentare, V9

Coeficientul distorsiunilor, %1.25

PENTRU AMPLIFICATORUL DUP PUTERE:

Puterea de ieire , W2.0

Rezistena sarcinii , 6

Frecvena limit de jos , Hz110

Tensiunea de alimentare, V 12

Coeficientul distorsiunilor, %1.15

Introducere

Cazul n care cu o cantitate mic de energie putem dirija o cantitate mult mai mare de energie este numit amplificare.Dispozitivele, care efectueaz aa dirijare se numesc amplificatoare . Este necesar ca procesul de amplificare s fie omogen i continuu.Un amplificator este un circuit electronic care mrete puterea unui semnal electric, lsnd neschimbat variaia lui n timp.

De exemplu, un transformator sau un circuit acordat nu reprezint amplificatoare, dei mresc tensiunea sau curentul la ieire, ntruct nu snt capabile s mreasc puterea semnalului de intrare.

Prin definiie, amplificarea n tensiune AU este raportul dintre tensiunea de la ieirea U2 i cea de la intrare U1 ; amplificarea n curent AI este raportul

dintre curentul de ieire I2 i curentul de intrare I1 ,iar amplificarea n putere AP este raportul dintre puterile de ieire i respectiv intrarea .Aadar:

AU = U2/ U1,

AI = I2/ I1,

AP= P2/ P1Dup caracterul semnalelor amplificate, amplificatoarele se mpart n : Amplificatoare de semnale armonice;

Amplificatoare de semnale impuls ;

Dup tipul varierii semnalelor n tmp,se impart n :

de semnal ce variaz lent n timp(amplificator de semnal continuu);

de semnal variabil, acestea la rndul lor se mpart n : de curent, de tensiune, de putere;n dependen de tipul elementelor active pe baza crora este construit amplificatorul pot fi : tuburi electronice

semiconductori

dielectriciAmplificatoarele pot fi clasificate n : amplificare direct i cu conversia semnalului amplificat.Amplificatorul poate avea urmtorii parametri: coeficientul de amplificare n tensiune;

coeficientul de amplificare n curent;

distorsiuni neliniare;

impedana de ieire;

rezistena de intrare i alii.

Caracteristicile principale sunt:

caracteristica amplitudine-frecven;

caracteristica faz-frecven.

Amplificatoarele pot fi realizate pe tuburi electronice, tranzistoare i microcircuite. n amplificatorul cu tuburi electronice n etajul final avem un transformator de putere, destinaia cruia const n acordarea rezistenei joase a sarcinii cu rezisten de ieire nalt a tuburilor etajului final i n majorarea puterii. n acest caz transformatorul trebuie s aib puteri minime. Odat cu apariia tranzistoarelor de putere nalt cu rezisten de ieire joas necesitatea utilizrii transformatorului a disprut.

Transformatorul n amplificatorul de putere prezint un element netehnologic i de obicei are gabarite i mas mari, ceea ce nu permite de a fabrica amplificatoare sub form de circuite integrate. n afar de aceasta transformatorul de ieire prezint o surs de distorsiuni de frecven cum n gama frecvenelor joase aa i n gama celor nalte i de asemenea micoreaz coeficientul total de utilizare a amplificatorului din cauza pierderilor. n aa fel n comparaie cu amplificatorul cu transformatorul cel cu tranzistoare are un ir de avantaje: conine elemente tehnologice produse n mas, are gabarite i mase mici, distorsiuni mici, poate fi efectuat sub form de circuite integrate.

n afar de aceasta la producerea n mas a amplificatoarelor fr transformator (AFT) aduce la o economie de cupru i oel pentru transformatoare. Amplificatoarele contemporane se construiesc numai pe baza tranzistoarelor. ns i ele au cteva neajunsuri:

stabilitatea termic a curentului de saturaie a tranzistoarelor etajului final;

stabilizarea tensiunii pe tranzistoarele finale;

protecia tranzistoarelor etajului final de scurcircuitarea sarcinii.

tranzistoarele etajului final trebuie s aib aceiai parametri.

I. Proiectarea unui etaj de amplificare dup tensiune pe baza tranzistorului bipolar conectat n schema cu emitor comun.

Fig.1. Schema etajului de amplificare dup tensiune.

Algoritmul de calcul

1. Alegem tipul tranzistorului innd cont de urmtoarele condiii:

a) ;

- valoarea maxim admisibil a tensiunii ntre colector i emitor.

b)

- curentul colectorului maxim admisibil - amplitudinea maxim admisibil a curentului sarcinii

.c)

.

.*

Pentru aa etaje de amplificare de obicei se utilizeaz tranzistoare de putere mic. Este de menionat, c intervalul de temperaturi a mediului dat n condiiile lucrrii corespunde oricrui tranzistor, din aceast cauz influena temperaturii asupra regimului de funcionare a tranzistorului poate fi neglijat.

Analiznd rezultatele calculelor de mai sus i consultnd ndrumarul pe tranzistoare, alegem tranzistorul bipolar din siliciu KT325A, ce satisface condiiile impuse. Tranzistor bipolar, epitaxial planar de tip n-p-n, de putere mic () i frecven mic (). Se folosete n circuite de generare din aparatajul radioelectronic.

Parametrii electrici sunt inclui n tabelul de mai jos:

1Coeficientul de transfer dup curenth21E =3090

2Intensitatea curentului colectorului ICmax=60 m A

3Tensiunea colector emitor maximUCEmax=15 V

4Puterea maximPCmax=225 m W

5Capacitatea jonciunii colectoruluiCC=2,5 pF

6Temperatura de funcionareT=273....358oK

2. Regimul de funcionare al tranzistorului gsim dup dreapta de sarcin (caracteristica de ieire dinamic) construit pe familia de ieire a caracteristicilor statice pentru schema emitor comun.Pentru valori apar distorsiuni neliniare, deoarece pe acest interval sunt prezente regiunile curbe ale caracteristicilor statice ale colectorului.Calculm coordonatele punctului de funcionare

EMBED Equation.3

Poziia de start a punctului de funcionare P (n lipsa semnalului de intrare) regimul de amplificare A pentru tranzistorul ales trebuie s fie aproximativ la mijlocul regiunii caracteristicii de ieire dinamice, unde varierii curentului bazei (curentul de intrare) i corespund varierile proporionale ale curentului colectorului (curentului de ieire).

3. Gsim valorile i .

Dup caracteristicile de ieire gsim:,unde rezistena comun n circuitul colector emitor

.Unde - curentul, determinat de punctul de intersecie dintre dreapta de sarcin i axa curenilor.

Dac

primim:

; .

.

4. Dup caracteristica static de ieire gsim valorile maximale ale curentului i tensiunii semnalului de intrare i necesare pentru asigurarea .

Date luate din grafic

Date luate din grafic

Dup caracteristica static de intrare pentru schema la i valorile gsite i aflai valoarea .

Valoarea va fi

5. Gsim rezistena de intrare a etajului dup curent alternativ (fr divizorul de tensiune i )

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 6. Gsim rezistena divizorului de tensiune i

Din condiii

unde

n aa caz

;

7. Gsim coeficientul de stabilizare a funcionrii etajului

.

- coeficientul maxim de transfer al curentului tranzistorului.

Pentru funcionarea normal a etajului de amplificarea coeficientului S nu trebuie s fie mai mare dect cteva uniti.8. Gsim capacitatea condensatorului

; , unde

- rezistena de ieire a tranzistorului gsit dup caracteristicile de ieire pentru schema EC. n majoritatea cazurilor , din aceast cauz putem scrie , prin urmare:

.

.9. Gsim capacitatea condensatorului

.10. Gsim coeficientului de amplificare a etajului dup tensiune

.II. Proiectarea unui etaj de amplificare dup putere n baza tranzistorului bipolar conectat n schema cu emitor comun

Fig.4 este prezentat schema unui etaj de amplificare dup putere.

Algoritmul de calcul

1. Pentru a alege tipul tranzistorului e necesar de calculat puterea , care va fi degajat pe tranzistor:

unde

EMBED Equation.3 - coeficientul de utilizare a tranzistorului , cu ct e mai mare tensiunea de alimentare, cu atta e mai mare i - puterea degajat de tranzistor :

EMBED Equation.3 . Randamentul transformatorului este 0.7...0.9.

; . Aproximativ gsesc cderea de tensiune pe rezisten activ a bobinei primare a transformatorului i pe rezistorul

.

.Atunci, cderea de tensiune maxim posibil pe tranzistor va fi

Analiznd rezultatele calculelor de mai sus i consultnd ndrumarul pe tranzistoare, alegem tranzistorul bipolar din siliciu 703A ce satisface condiiile impuse. Tranzistor bipolar, epitaxial planar de tip n-p-n, de putere mare ().

Parametrii electrici sunt inclui n tabelul de mai jos:

1Coeficientul de transfer dup curenth21E =30...70

2Intensitatea curentului colectorului ICmax=3.5 A

3Tensiunea colector emitor maximUCEmax=20 V

4Puterea maximPCmax=15 W

2. Pe caracteristicile statice de ieire (pentru schema EC) gsim poziia punctului de P, punctul de funcionare (fig.4a.). Pentru aceasta gsii tensiunea pe colector pentru i curentul de repaus al colectorului.

Prin urmare punctele obinute au coordonatele i punctul 4 cu coordonate i trasm dreapta de sarcin. n corespundere cu dreapta de sarcin construit gsim

dac regimul este ales corect, atunci . Dup cum se vede din calcule aceast condiie nu se respect. Trebuie de avut n vedere c dreapta de sarcin nu trebuie s prseasc regiunea ce se afl n limitele hiperbolei puterilor admise.Gsim din grafic valoarile pentru:

Date luate din grafic

Date luate din grafic n continuare se calculeaz puterea semnalului de intrare:

,

.i rezistena de intrare a tranzistorului dup curent alternativ:

3. Rezistena circuitului emitorului o gsim dup cderea de tensiune pe acest rezistor. Considerm pentru circuitul analizat , deci atunci

.4. Capacitatea condensatorului ce unteaz rezistorul , o gsim din relaia:

.5. Rezistena divizorului dup curent alternativ:

,trebuie

s satisfac condiia:

, atunci

; .

6. Coeficientul de amplificare dup putere

7. Pentru calculul coeficientului de transformare a transformatorului dup dreapta de sarcin gsim valoarea rezistenei a sarcinii colectorului dup curent alternativ

,

Atunci coeficientul de transformare va fi:

8. Rezistenele bobinelor transformatorului

;

.9. Inductana bobinei primare

10. Aria suprafeei radiatorului de rcire

,

- temperatura maxim admisibil a jonciunii colectorului;

- temperatura maxim admisibil a mediului nconjurtor.3.n baza tranzistorului KT 325A vom proiecta un radio microfon,pe un singur tranzistor i un numr redus de elemente.Tensiunea de alimentare poate s varieze n intervalul 1,5-4,5(V).

Acest radiomicrofon posed o stabilitate satisfctoare a frecvenei semnalului de ieire datorit prezenei n circuit a reaciei pozitive(condensatorul C4) n generatorul de radiofrecvenFuncionarea oscilatorului se bazeaz pe teoria reaciei pozitive, reacie care duce la apariia oscilaiilor autontreinute. Condiiile pentru autooscilaie depind de amplificator i reeaua de reacie pozitiv. Din dimensionarea elementelor reelei de reacie pozitiv se obine frecvena de rezonan la care este posibil autooscilaia.

Generatorul de radiofrecven este tranzistorul VT1,care simultan este si amplificatorul de frecven joas.

R2 4 . L1.E necesar ca coeficienul tranzistorul KT325A sa nu fie mai mare de 150.Pentru frecvena de 96 MHz bobina L1 trebuie sa conin 5buclede cablu -1 cu diametrul 0,68mm,pe o carcasa cu diametrulde 5mm.Antena cablu de cupru cu lungimea de 30cm.E de dorit ca dimensiunile microfonului sa fie mici,ca model poate servi "".

368 150. 96 L1 5 , -1 0,68 5 . - 30 . , "".

Schema unui radiomicrofon

, - . 2,5 40 60 0,16 .

, . R1- 4,3-15 .

ncheiereFunctia de amplificator liniar a circuitelor, consta in transformarea semnalelor de mica putere aplicat la intrare intr-un semnal de iesire, cu puterea, tensiunea sau curentul mult mai mare, avand aceiasi forma de variatie in timp cu semanlul de intrare.Pentru a proiecta un amplificator de tensiune fac urmatorii pai:

Iniial se alege tipul tranzistorului,innd cont de valoarea maximal admisibil a tensiunii collector i emitor,de curentul colectorului maxim admisibil i n ultima instan puterea sa. Se reprezinta caracteristica de ieire pentru tranzistorul dat,se calculeaz coordonatele punctului de funcionare.Dreapta de sarcin se construiete dup dou puncte:punctual de funcionare P i punctual al doilea care este determinat de valoarea tensiunii E

Se calculeaza valorile i ,apoi se gasesc rezistenele divizoruluid de tensiune. Se calculeaza valorile condensatoarelor i

Analog se procedeaza i n cazul unui amplificator de putere cu unele nuane specifice. La cel de putere,punctul de funcionare va avea excursii relativ mari, lucru care este caracterizat de urmtorii trei factori:

-calculul nu poate fi realizat cu parametrii de semnal mic, deoarece acetia au variaii importante;

-trebuie de impus un grad de distorsiuni admisibil, deoarece punctual de funcionare intr n regiunile neliniare .

- exist cazuri cnd tranzistorul poate fi scos din regiunea n care lucreaz stabil,ceea ce duce la distrugerea acestuia;

Bibliografie.

. . : , . , 1989.

./ . .. - . 1972 184.

PAGE 21

_1239402006.unknown

_1240096651.unknown

_1240099136.unknown

_1240099858.unknown

_1240099960.unknown

_1240106692.unknown

_1241380217.unknown

_1241380230.unknown

_1240106814.unknown

_1240106853.unknown

_1240106714.unknown

_1240099989.unknown

_1240106616.unknown

_1240099976.unknown

_1240099906.unknown

_1240099946.unknown

_1240099882.unknown

_1240099736.unknown

_1240099786.unknown

_1240099829.unknown

_1240099770.unknown

_1240099663.unknown

_1240099693.unknown

_1240099149.unknown

_1240097006.unknown

_1240097994.unknown

_1240098449.unknown

_1240098622.unknown

_1240098029.unknown

_1240097025.unknown

_1240097037.unknown

_1240097015.unknown

_1240096775.unknown

_1240096866.unknown

_1240096889.unknown

_1240096853.unknown

_1240096711.unknown

_1240096738.unknown

_1240096695.unknown

_1240095383.unknown

_1240095558.unknown

_1240096333.unknown

_1240096467.unknown

_1240095589.unknown

_1240095453.unknown

_1240095543.unknown

_1240095419.unknown

_1240095240.unknown

_1240095292.unknown

_1240095372.unknown

_1240095282.unknown

_1239466809.unknown

_1240086614.unknown

_1240087281.unknown

_1240090427.unknown

_1240090971.unknown

_1240087329.unknown

_1240086663.unknown

_1240086190.unknown

_1239464009.unknown

_1239464022.unknown

_1239463993.unknown

_1239450494.unknown

_1177783435.unknown

_1178480993.unknown

_1178483709.unknown

_1239401934.unknown

_1239401952.unknown

_1239401966.unknown

_1239401946.unknown

_1178488189.unknown

_1210858595.unknown

_1239203744.unknown

_1210844754.unknown

_1178488966.unknown

_1178487951.unknown

_1178487977.unknown

_1178487759.unknown

_1178482940.unknown

_1178483013.unknown

_1178483016.unknown

_1178482987.unknown

_1178481042.unknown

_1178481413.unknown

_1178481041.unknown

_1178481040.unknown

_1177784160.unknown

_1177784568.unknown

_1177793284.unknown

_1177793388.unknown

_1177793392.unknown

_1177793397.unknown

_1177793354.unknown

_1177784664.unknown

_1177784249.unknown

_1177784559.unknown

_1177784224.unknown

_1177784149.unknown

_1177784155.unknown

_1177784143.unknown

_1177783109.unknown

_1177783242.unknown

_1177783390.unknown

_1177783391.unknown

_1177783246.unknown

_1177783388.unknown

_1177783234.unknown

_1177783238.unknown

_1177783110.unknown

_1177782243.unknown

_1177783027.unknown

_1177783099.unknown

_1177783108.unknown

_1177783045.unknown

_1177782749.unknown

_1177359401.unknown

_1177359866.unknown

_1177359998.unknown

_1177779300.unknown

_1177360613.unknown

_1177359895.unknown

_1177359560.unknown

_1177359691.unknown

_1177359698.unknown

_1177359685.unknown

_1177359556.unknown

_1177355157.unknown

_1177355201.unknown

_1177357790.unknown

_1177359326.unknown

_1177355208.unknown

_1177355193.unknown

_1177355176.unknown

_1177354878.unknown

_1177355148.unknown

_1176199203.unknown

_1176199411.unknown

_1177354310.unknown

_1176199291.unknown

_1176143270.unknown