Расчет усилителя мощности в режиме класса А

Исходными данными для расчета усилителя мощности в режиме класса А являются:

1. мощность на выходе Р_вых;
2. сопротивление нагрузки R_н;
3. диапазон частот от F_н до F_в;
4. допустимые значения коэффициентов частотных искажений М_н и М_в на крайних частотах заданного диапазона;
5. допустимый коэффициент нелинейных искажений у.

Выбираем тип лампы. Для этого задаемся к. п. д. трансформатора ηтр и определяем мощность, которую должна отдавать лампа:

Мощность, рассеиваемая на аноде выбранной лампы,

Р_а≥(5÷6)Р.

По величине Р_а выбираем соответствующую лампу. Задаваясь коэффициентом α и зная внутреннее сопротивление  лампы R_i определяем

R_a = αR_i.

Амплитуда переменной составляющей анодного тока

Постоянная составляющая анодного тока (ток покоя) должна быть на 15—20% больше амплитуды переменной составляющей анодного тока:

I_а.п = (1+0.15÷0,2) I_ma.

Рассчитываем напряжение на аноде в режиме покоя:

Пользуясь семейством анодных статических характеристик выбранной лампы, по найденным значениям I_а.п  и U_а.п  находим положение исходной рабочей точки и напряжение смещения, соответствующее режиму покоя. Через точку покоя проводим динамическую характеристику, угол наклона которой определяется сопротивлением R_а.

Рабочий участок ограничивается током I_макс, который определяется точкой пересечения динамической характеристики со статической характеристикой при Е_с = 0, и током I_мин = βI_ma.

Амплитуда напряжения сигнала

U_mc = │E_c│.

Амплитуда переменного напряжения на аноде

U_ma=I_mR_f

Мощность, выделяемая в нагрузке,

Если полезная мощность Р окажется меньше заданной, то следует изменить режим лампы и расчет провести снова. Сопротивление катодного смещения

Мощность, выделяемая в сопротивлении R_к,

Сопротивление первичной обмотки трансформатора

Напряжение источника анодного питания

Е_а=U_а.п+│Е_с│+I_а.п r₁

Индуктивность первичной обмотки трансформатора

Индуктивность рассеивания не должна быть больше

Коэффициент трансформации трансформатора

Коэффициент нелинейных искажений γ следует определить графически. Он должен быть равен заданному или меньше его. Если коэффициент γ окажется слишком большим, то следует увеличить сопротивление нагрузки и ток Iмин, а затем провести новый расчет.