Расчёт схемы усилителя класса А по схеме с общим эмиттером Опции

[AntiDriver]

Доброе время суток.
Вот, собственно, схема:

На вход подаётся синусоидальное напряжение амплитудой 82 мВ (на схеме показаны среднеквадратичные значения), с выхода снимается мощность в 3 Ватта на нагрузке 50 Ом. Коэффициент усиления, расчитанный программой ~215.
При расчёте аналитически K_u = (R_к||R_н)/(r_э) {в данном случае считаю сопротивление конденсатора много меньше сопротивления эмиттера}. r_э=U_т/I_к.
K_u=21.3/(0.026/0.656) = 21.3/0.04 = 533. U_т - тепловой потенциал (0,026 В). Значение I_k = 0.656 A взял из расчёта по постоянного тока, ток коллектора в рабочей точке.
Объясните, в чём дело? Как правильно расчитать коэффициент усиления?

Сообщение отредактировал AntiDriver - May 1 2013, 14:46

[kovigor]

с выхода снимается мощность в 3 Ватта на нагрузке 50 Ом.

Для таких мощностей применяют двухтактные схемы. Смысла считать эту схему на такую мощность я не вижу. См. того же Хоровица и Хилла или Кауфмана с Сидманом, там все расписано и даже с примерами:
http://rulers.ucoz.ru/load/24-1-0-74

P.S. Коэффициент усиления для этой схемы не превышает (грубо) R2/R1 ~ 8 ...

[AntiDriver]

Я то понимаю, что смысла нет, но вот курсач надо сделать... И причём только по этой схеме

Сообщение отредактировал AntiDriver - May 1 2013, 17:03

[kovigor]

Я то понимаю, что смысла нет, но вот курсач надо сделать... И причём только по этой схеме

Курсач посчитайте по Гершунскому, книга называется "Cправочник по расчету электронных схем". Я не понимаю, зачем толочь воду в ступе и делать бессмысленную работу ? Эта схема для усилителя мощности не годится, она хороша только для предварительного усиления. Подозреваю, что вам нужно посчитать многокаскадный УНЧ. Я прав ? Или это преподаватель выдал вам такое задание ? Тогда сходите к нему и грамотно обоснуйте, почему так делать нельзя ...
P.S. Вы порядок величин не перепутали ? В методичках очень часто бывают ошибки, иногда очень грубые, они кочуют из издания в издание (методички писаны много лет назад, и их некому корректировать) ...

[AntiDriver]

Я не себе делаю, другим, за деньги. Впервые решил заняться электроникой. Возможно, там и есть ошибки, но тот кто просил меня это сделать - сам ничего не понимает. Подозреваю, преподаватель тоже. Спасибо за ответ.

[kovigor]

Я не себе делаю, другим, за деньги. Впервые решил заняться электроникой. Возможно, там и есть ошибки, но тот кто просил меня это сделать - сам ничего не понимает. Подозреваю, преподаватель тоже. Спасибо за ответ.

Дам добрый совет - держитесь от этого заказчика и от этой задачи подальше. Я дефективные задачи принципиально пинаю. Представьте себе, что вы автослесарь. Вам пригнали Жигули и просят, чтобы вы увеличили их грузоподъемность, скажем, до тонны. Зачем ? Возить на них щебенку. Что вы ответите такому заказчику ?

[AntiDriver]

Просто такой момент, эта схема моего авторства http://radioelectronika.ru/?mod=cxemi&...xema&id=540 ещё давно её придумал, там оконечный каскад даёт 5 ватт в нагрузку, собирал - работает.

[kovigor]

Просто такой момент

Вы УНЧ считаете ?

[Alexashka]

2 ТС:
Вы не учли объемное сопротивление базы, которое при таких токах уже начинает сказываться.
Попробуйте к сопротивлению эмиттера добавить Rb/h21
Учтите также что h21 с частотой падает

[AntiDriver]

Ах, да, забыл отметить, полоса частот: 1..10 МГц

[АндрейЦ]

Просто такой момент, эта схема моего авторства http://radioelectronika.ru/?mod=cxemi&...xema&id=540 ещё давно её придумал, там оконечный каскад даёт 5 ватт в нагрузку, собирал - работает.

Без обид, но человек придумавший _ту_ схему никогда бы не взялся за расчёт вашей задачи.
Да и преподаватель мог задать такую задачку только с одной целью...
Откажитесь.

Сообщение отредактировал АндрейЦ - May 1 2013, 18:03

[AntiDriver]

Человек, придумавший ту схему и есть я

[АндрейЦ]

Человек, придумавший ту схему и есть я

Тогда для вас должно быть очевидно чем существенным отличаются эти схемы.
И почему на 1 каскаде на БТ невозможно получить такое усиление по мощности. А без СТЦ не получить и 3 каскадами на 10МГц. Ну нерабочая схема. Принципиально нерабочая.

[Aner]

Просто такой момент, эта схема моего авторства http://radioelectronika.ru/?mod=cxemi&...xema&id=540 ещё давно её придумал, там оконечный каскад даёт 5 ватт в нагрузку, собирал - работает.

По вашей ссылке усилители другие. Модель транзистора в симуляторе может не давать нужных результатов. Что за транзистор у вас?
Да и 20dB по мощности на одном транзисторе в режиме A получить трудно.

[AntiDriver]

2n5428 транзистор.
Вообще исходное задание: усилитель класса А, коэффициент усиления 54 дб, работающий на нагрузку 50 ом, отдающий в неё 3 ватта. Сейчас пытаюсь расчитать выходной каскад. И уже расчитал, но если верить программе, то у неё входное сопротивление получается меньше ома.

[Aner]

...усиление 54 дб ... Только трёх каскадный. Причём посчитать все, простым не будет. По каскадно расчитывать может как то и пройдёт. У вас микрокап? И откуда модель взята этого 2n5428?
В простом варианте кни будет высокий, хотя для курсача может и пройдет.

[AntiDriver]

Да, MicroCAP 9. Модель транзистора там есть

[Alexashka]

Человек, придумавший ту схему и есть я

Тогда странно что Вы не понимаете, что для этого (низкочастотного) транзистора частоты 1-10МГц уже сравнительно высокие и тут не годятся формулы расчета как для низких частот.

[AntiDriver]

Понимаю прекрасно. И прекрасно понимаю, что неудачная схема для реализации такого усилителя. Но дело в том что я делал курсовой проект, к тому же не себе, у транзистора указано ft=20 MГц - сойдёт. В microcap очень мало мощных высокочастотных транзисторов. Про эффект миллера препод там вряд ли что-то знает :-)

[Herz]

Я то понимаю, что смысла нет, но вот курсач надо сделать... И причём только по этой схеме

Человек, придумавший ту схему и есть я

И прекрасно понимаю, что неудачная схема для реализации такого усилителя.

И о чем после этого рассуждать?

Я не себе делаю, другим, за деньги. Впервые решил заняться электроникой.
Возможно, там и есть ошибки, но тот кто просил меня это сделать - сам ничего не понимает. Подозреваю, преподаватель тоже.

Про эффект миллера препод там вряд ли что-то знает :-)

Препод и его студенты - дураки. Ничего не знают и не понимают. А я, впервые занявшийся электроникой - другое дело, за деньги и на Марс доставлю.
Это сейчас новая специализация: профессиональный делатель курсачей?

[Alexashka]

Понимаю прекрасно. И прекрасно понимаю, что неудачная схема для реализации такого усилителя. Но дело в том что я делал курсовой проект, к тому же не себе, у транзистора указано ft=20 MГц - сойдёт. В microcap очень мало мощных высокочастотных транзисторов. Про эффект миллера препод там вряд ли что-то знает :-)

Ну если Вы понимаете, то зачем в первом посте задавали вопрос: почему усиление в микрокапе отличается от расчетного? Ну а как же ему не отличаться то? Микрокап ведь честно моделирует частотные свойства транзистора, а Вы-то - нет.
Но если Вы делаете курсовик, то микрокап тут скорей всего ни к чему, т.к преподу нужны не правильные результаты, а "правильные" (с его точки зрения) расчеты (что скорей всего не одно и то же). Так что берите методичку/конспекты/учебники и решайте по тем формулам, что там даны. Либо ищите в инете схему замещения транзистора на высоких частотах с формулами и делайте по ним.
Конечно уровень образования у нас в ВУЗах оставляет желать лучшего, но не думаю, что преподаватель не знает, что h21 транзистора -комплексная величина на высоких частотах, а уж про Миллера я вообще молчу.

[kovigor]

... но не думаю, что преподаватель не знает, что h21 транзистора -комплексная величина на высоких частотах, а уж про Миллера я вообще молчу.

Похоже, ТС сам подзабыл, что транзистор на 20 МГц в 10МГц - схеме с ОЭ нормально работать не будет, нужна схема с ОБ. Да, загадка на загадке

[Дмитрий_Б]

Транзистор работает в нелинейном режиме: нет резистора обратной связи в эммитере. Поэтому надо использовать нелинейную модель транзистора Эберса - Молла. Малосигнальное приближение, которое Вы использовали при ручной прикидке, непригодно. Если хотите вручную - используйте древний графоаналитический метод. Но это без учета малого ft. Если учитывать - только моделирование поможет.

[AntiDriver]

Вот, кстати, диаграмма Боде

[SNGNL]

Транзистор работает в нелинейном режиме: нет резистора обратной связи в эммитере. Поэтому надо использовать нелинейную модель транзистора Эберса - Молла.

Вы ошибаетесь. Надо использовать закон Ома.