Расчет двухкаскадного усилителя с релейным выходом

    Таким образом, сопротивление нагрузки подключаемой  к источнику коллекторного питания, в процессе работы схемы изменяется от 710 до 5500 Ом.

    Определим крайние значения токов, потребляемых нагрузкой, с учетом изменения напряжения коллекторного питания

    I_{н max} = E_{к max} = 26,5/710 = 37,3·10^-3  А,

    I_{н min}=E_{к min}/R`_нэ= 18,1/5,5·10^-3 = 3,3·10^-3 А

    Рассчитаем  балластное сопротивление резистора  R6 с учетом разброса напряжения стабилизации стабилитронов и изменения напряжения питания. Ток стабилитронов при неблагоприятных сочетаниях параметров должен быть больше минимального и меньше максимального токов стабилизации, указанных в справочных данных на стабилитроны. Схема рассчитываемого стабилизатора приведена на рис. 3.

    Минимальный ток через стабилитроны

    I_{ст min} = I_{R6 min} - I_{н max} (4) 
 
 
 

    Принимая  минимальный ток через стабилитроны D4 и VD5 I_{ст min} = 1 мА и учитывая (4), определим

    IR6 min — Iст min+Iн max= 1·10^-3 + 37,3 ·10^-3= 38,3·10^-3 А.

    Принимаем I_{R6 min} = 39·10^-3 А.

    Определим сопротивление резистора R6 с учетом минимального напряжения питания и максимального напряжения стабилизации (коллекторного питания):

    Выбираем  номинальное сопротивление 1,8 кОм±5%. Определим минимальный и максимальный токи через выбранный резистор R6 е учетом изменения напряжения питания и напряжения стабилизации:

    Проверим  токи через стабилитроны:

    I_{ст min} =I_{R6 min}-I_{н max} =40,3·10^-3-37,3·10^-3 = 3·10^-3 A,

    I_{ст max} = I_{R6 max} - I _{н min} = 57·10^-3 - 3,3·10^-3 = 53,7·10^-3 A.

    Расчеты подтверждают правильность выбора параметров схемы стабилизатора, так как  токи стабилитронов находятся в допустимых пределах при неблагоприятных сочетаниях различных факторов.

    Максимальная  мощность, рассеиваемая резистором R6

    Выбираем  резистор ПЭВ-7,5-1,8 кОм ± 5 %. Номинальная  мощность, потребляемая схемой от источника  питания,

    Определим коэффициент стабилизации выбранного параметрического стабилизатора. Будем считать, что при неизменной нагрузке на стабилизатор ток через стабилитроны изменяется только за счет изменения напряжения питания, следовательно,

    ΔI_СТ = ΔU_п/R₆ = (U_{п max} - U_{п min})/R₆ = (121— 99)/l,8·10³ = 12,2·10^-3 A.

    Изменение напряжения на нагрузке вызвано наличием дифференциального сопротивления стабилитронов, которое в соответствии со справочными данными принимаем R_д = 50 Ом. Следовательно;

    ΔU_Н = ΔI_СТR_Д = 12,2·10^-3·50 = 0,61 В.

    Коэффициент стабилизации стабилизатора при неизменной нагрузке и изменении напряжения питания

      (5)

    Подставляя  значения в (5), получим K_ст = 7,3. Необходимо отметить, что проведенный расчет коэффициента стабилизации K_ст является приближенным, так как не учитывает влияние температуры и изменения нагрузки. Элементы схемы, выбранные при расчете, сведены в табл. 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Таблица 1: