Расчет элементов драйвера

Пусть в данной схеме можно использовать компаратор серии К521САЗ, имеющий следующие параметры:

– напряжение питания (U _П) - ±15 В;

– входное напряжение (U _В) - ±15 В;

– средний входной ток (I _вх) - 0,1 мкА;

– разность входных токов (Δ I _вх) - 0,01 мкА;

– коэффициент усиления (K _U) - 200000;

– ток потребления от положительного источника питания (I _П+) - 6 мА, от отрицательного (I _П-) - 5 мА;

– напряжение выхода (U _вых) может быть как ТТЛ, так и КМОП;

– время восстановления (t _в) - 150 нс.

Выходной ток компаратора составляет 20 мА, он является входным током усилителя.

Расчет выполняется в порядке, обратном прохождению сигнала управления, т.е. в начале рассчитывается оконечный каскад, затем предыдущий.

Напряжение питания (U _П) - ±15 В.

1. Ток коллектора транзистора VT 5 равен выходному току драйвера I _к = 10 А. Коэффициент усиления транзистора VT 5 принимаем равным 10, тогда ток базы равен

По току коллектора и напряжению питания рассчитаем сопротивление R₈:

Здесь и далее полагаем, что напряжение насыщения VT много меньше U _П.

2. Ток коллектора транзистора VT 3 равен току базы транзистора VT 5 и равен 1,2 А. Считая, что коэффициент усиления транзистора VT 3 равен 20, вычислим ток базы и сопротивление резистора R ₆:

По току коллектора и напряжению питания рассчитаем сопротивление R ₆

Принимаем сопротивление R ₆ равным 10 Ом.

3. Аналогично рассчитывается ток базы VT 1 и значение резистор R ₄:

Токи базы транзисторов VT 6, VT 4 и VT 2 равны соответствующим токам базы транзисторов VT 5, VT 3 и VT 1. Сопротивление резисторов R ₉, R ₇ и R ₅ также равны соответствующим значениям сопротивлений R ₈, R ₆ и R ₄.

4. Сопротивление резистора R ₃ рассчитывается исходя из необходимого тока базы транзистора VT 2, равного 3 мА:

.

Выбираем сопротивление резистора равным 5,1 кОм.

5. Для задания опорного напряжения на инвертирующем входе компаратора применен делитель напряжения, собранный на диоде VD 1 и резисторе R ₂. Прямое напряжения на диоде является опорным. Для этой цели выбран диод КД512, имеющий падение напряжения 1В при протекании через него тока 1мА. Следовательно, сопротивление резистора R ₂ равно