3 Розрахунок нелінійних спотворень
3.1 Розрахунок нелінійних спотворень кінцевого каскаду
Для побудови навантажувальної прямої знайдемо струм короткого замикання:
(3.1.1)
Зобразимо вхідні (рис. 7) та вихідні (рис. 8) характеристики транзистора КТ819В.
По відомим
і
можемо побудувати навантажувальну
криву.
Рис. 7 – Вхідна характеристика вибраних транзисторів кінцевого каскаду
Рис. 8 – Вихідна характеристика вибраних транзисторів кінцевого каскаду
Щоб
побудувати наскрізну динамічну
характеристику визначимо
ЕРС джерела сигналу
з внутрішнім опором
,
який визначається:
(3.1.2)
Крутизну кінцевого каскаду
знайдемо як:
(3.1.3)
Тепер визначимо :
ЕРС джерела розраховується за формулою:
(3.1.4)
Данні заносимо в табл. 1.
Таблиця 1
№ з/п |
|
|
|
, Ом |
, B |
1 |
0.92 |
22 |
0.77 |
1.091 |
0.794 |
2 |
1.44 |
44 |
0.87 |
1.091 |
0.918 |
3 |
2.23 |
66 |
0.92 |
1.091 |
0.992 |
4 |
2.7 |
88 |
0.93 |
1.091 |
1.026 |
5 |
2.99 |
132 |
0.99 |
1.091 |
1.134 |
6 |
3.27 |
176 |
1.03 |
1.091 |
1.222 |
7 |
3.53 |
220 |
1.03 |
1.091 |
1.27 |
8 |
3.71 |
264 |
1.01 |
1.091 |
1.298 |
9 |
3.91 |
308 |
0.99 |
1.091 |
1.326 |
10 |
4.07 |
352 |
0.97 |
1.091 |
1.354 |
,
А
,
мА
,
В
За даними таблиці побудуємо прохідну характеристику (рис. 9):
Рис.
9 – Прохідна характеристика (KT819В)
Розділимо весь діапазон значень на 4 рівні частини, записавши для меж кожної із частин значення :
Розрахуємо гармоніки:
(3.1.5)
(3.1.6)
(3.1.7)
(3.1.8)
(3.1.9)
Перевірка
розрахунків:
(3.1.10)
Таким чином, точність розрахунків підтверджено.
Визначимо коефіцієнт нелінійних спотворень за схемою зі спільним емітером:
(3.1.11)
Для схеми зі спільним колектором коефіцієнт гармонік розрахуємо за формулою:
(3.1.12)
Глибина зворотнього зв’язку:
(3.1.13)
Визначимо
коефіцієнти
та
:
(3.1.14)
(3.1.15)
Для коефіцієнта визначимо вихідний опір:
(3.1.16)
(3.1.17)
Отже, знайдемо коефіцієнт :
(3.1.18)
Отже, глибина зворотнього зв’язку становить:
(3.1.19)
Отже, коефіцієнт гармонік для схеми зі спільним колектором становить:
3.2 Розрахунок нелінійних спотворень перед-кінцевого каскаду
Знайдемо струм короткого замикання:
(3.2.1)
Зобразимо вхідні (рис. 10) та вихідні (рис. 11) характеристики транзистора КТ815В.
По відомим і можемо побудувати навантажувальну криву.
Рис. 10 – Вхідна характеристика вибраних транзисторів перед-кінцевого каскаду
Рис.
11 – Вихідна
характеристика вибраних транзисторів
перед-кінцевого каскаду
Для перед-кінцевого каскаду:
ЕРС джерела розраховується за формулою:
(3.2.2)
Данні заносимо в табл.2.
Таблиця 2
№ з/п |
, мА |
, мА |
, В |
, Ом |
, B |
1 |
8.8 |
0.088 |
0.31 |
4.5 |
0.706 |
2 |
34.4 |
0.44 |
0.39 |
4.5 |
2.37 |
3 |
51.7 |
0.88 |
0.42 |
4.5 |
4.38 |
4 |
59.1 |
1.32 |
0.44 |
4.5 |
6.38 |
5 |
64.9 |
1.76 |
0.44 |
4.5 |
8.36 |
6 |
71.2 |
2.2 |
0.43 |
4.5 |
10.33 |
7 |
76.2 |
2.64 |
0.42 |
4.5 |
12.3 |
8 |
79.3 |
3.08 |
0.4 |
4.5 |
14.26 |
9 |
82.5 |
3.52 |
0.39 |
4.5 |
16.23 |
10 |
84.7 |
3.96 |
0.38 |
4.5 |
18.2 |
За даними таблиці побудуємо прохідну характеристику (рис. 12):
Рис.
12 – Прохідна характеристика (KT815В)
Розділимо весь діапазон значень на 4 рівні частини, записавши для меж кожної із частин значення :
Розрахуємо гармоніки:
(3.2.3)
(3.2.4)
(3.2.5)
(3.2.6)
(3.2.7)
Перевірка
розрахунків:
(3.2.8)
Таким чином, точність розрахунків підтверджено.
Визначимо коефіцієнт нелінійних спотворень за схемою зі спільним емітером:
(3.2.9)
Для схеми зі спільним колектором коефіцієнт гармонік розрахуємо за формулою:
(3.2.10)
Глибина зворотнього зв’язку:
(3.2.11)
Визначимо коефіцієнти та :
(3.2.12)
(3.2.13)
Для
коефіцієнта
визначимо
вихідний опір:
(3.2.14)
(3.2.15)
Отже, знайдемо коефіцієнт :
(3.2.16)
Отже, глибина зворотнього зв’язку становить:
(3.2.17)
Отже, коефіцієнт гармонік для схеми зі спільним колектором становить:
3.3 Розрахунок нелінійних спотворень драйверного каскаду
Для драйверного каскаду візьмемо окреме :
(3.3.1)
Для побудови навантажувальної прямої знайдемо струм короткого замикання:
(3.3.2)
Зобразимо вхідні (рис. 13) та вихідні (рис. 14) характеристики транзистора КТ503В.
По відомим і можемо побудувати навантажувальну криву.
Рис. 13 – Вхідна характеристика вибраних транзисторів драйверного каскаду
Рис. 14 – Вихідна характеристика вибраних транзисторів драйверного каскаду
Для драйверного каскаду:
(3.3.3)
Данні заносимо в табл.3:
Таблиця
3
№ з/п |
, мА |
, мА |
, В |
, Ом |
, B |
1 |
0.569 |
7 |
0.245 |
20.31 |
0.387 |
2 |
1.75 |
14 |
0.315 |
20.31 |
0.599 |
3 |
2.669 |
21 |
0.34 |
20.31 |
0.767 |
4 |
3.5 |
28 |
0.365 |
20.31 |
0.934 |
5 |
4.288 |
35 |
0.375 |
20.31 |
1.086 |
6 |
4.988 |
42 |
0.39 |
20.31 |
1.243 |
7 |
5.469 |
49 |
0.41 |
20.31 |
1.405 |
8 |
5.863 |
56 |
0.425 |
20.31 |
1.563 |
9 |
6.251 |
63 |
0.435 |
20.31 |
1.715 |
10 |
6.563 |
70 |
0.455 |
20.31 |
1.877 |
За даними таблиці побудуємо прохідну характеристику (рис. 15):
Рис. 15 – Прохідна характеристика (KT503В)
Розділимо весь діапазон значень на 4 рівні частини, записавши для меж кожної із частин значення :
Розрахуємо гармоніки:
(3.3.4)
(3.3.5)
(3.3.6)
(3.3.7)
(3.3.8)
Перевірка розрахунків:
(3.3.9)
Таким чином, точність розрахунків підтверджено.
Визначимо коефіцієнт нелінійних спотворень за схемою зі спільним емітером:
(3.3.10)
Для схеми зі спільним колектором коефіцієнт гармонік розрахуємо за формулою:
(3.3.11)
Глибина зворотнього зв’язку:
(3.3.12)
Визначимо коефіцієнти та :
(3.3.13)
(3.3.14)
Для
коефіцієнта
визначимо
вихідний опір:
(3.3.15)
(3.3.16)
Отже, знайдемо коефіцієнт :
(3.3.17)
Отже, глибина зворотнього зв’язку становить:
(3.3.18)
Отже, коефіцієнт гармонік для схеми зі спільним колектором становить:
