Методические советы. К пункту 1.1.

Вычертить принципиальную электрическую схему транзисторного усилительного каскада (рис. 1).

Рис. 1Принципиальная электрическая схема

усилительного каскада.

Рассчитать сопротивление резистора коллекторной цепи транзистора:

R_K = (1+K_R )∙R_H

где K_R – коэффициент соотношения сопротивлений R_H и R_K.

K_R = 1.2 1.5 при R_H 1 кОм;

K_R = 1.5 5.0 при R_H > 1 кОм.

Номинал резистора R_K выбирается по приложению 2. Определить эквивалентное сопротивление нагрузки каскада:

R_K R_H

R_H =

R_K + R_H

Найти амплитуду коллекторного тока транзистора:

U_Hm

I_KM =

R^`_H

Определить ток покоя (ток в рабочей точке) транзистора:

I_Кm

I_КП =

k_З

где: k_З - коэффициент запаса.

k_З = 0,7 0,95,

k_З = 0,7 – максимальные нелинейные искажения,

k_З = 0,95 – максимальный КПД.

Рассчитать минимальное напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке транзистора:

U_{КЭП min} = U_Hm + U₀,

где U₀ – напряжение коллектор-эмиттер, соответствующее началу прямолинейного участка выходных характеристик транзистора, В;

U₀ = 1 В – для транзисторов малой мощности (P_K 150 мВт);

U₀ = 2 В – для транзисторов большой и средней мощности (P_K > 150 мВт).

Если U_{КЭП min} меньше типового значения U_КЭП = 5 В, то следует выбрать

U_КЭП = 5 В, в противном случае,

U_КЭП = U_{КЭ min}.

Рассчитать напряжение источника питания:

U_КЭП + I_КП∙R_K

U_П = ,

0,7 0,9

значение расчётного напряжения U_П округлить до ближайшего целого числа.

Определить и выбрать номинал сопротивления резистора эмиттерной цепи транзистора:

U_П

R_Э = (0, 1 0, 3)

I_КП

Выбрать транзистор из приложения 1 по параметрам:

а) максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер:

U_{КЭ ДОП} U_П ;

б) максимальный допустимый средний ток коллектора:

I_{К ДОП} > I_КП ;

в) максимальная мощность рассеивания на коллекторе P_{K max} при наибольшей температуре окружающей среды Т_m :

P_{K max} > I_КП U_КП ,

P_{K max} находится по формуле:

T_{П max} – T_m

P_{K max} = P_{К ДОП} ,

T_{П max} – T₀

где P_{К ДОП} – максимально допустимая мощность рассеивания на коллекторе при температуре окружающей среды Т₀ , Вт;

T_{П max} – максимальная температура перехода, ⁰С;

Т₀ – температура окружающей среды, при которой нормируется P_{К ДОП}, 25 ⁰С;

P_{К ДОП}, T_{П max} – справочные величины.

Вычертить входные и выходные характеристики выбранного транзистора.

На выходных характеристиках транзистора построить нагрузочную прямую постоянного тока по точкам А, В с координатами (рис 2б)

U_П

т очка А U_КЭ = 0, I_K = ,

R_K + R_Э

точка В U_КЭ = U_П , I_K = 0.

На пересечение нагрузочной прямой и прямой I_K = I_КП нанести рабочую точку С. Уточнить напряжение U_КЭ в рабочей точке (U_КЭП = U_КЭ в точке С).

Рис. 2а.

Входные и выходные характеристики транзистора

(к пункту 1).

Определить ток базы I_бП транзистора в точке С (рабочей точке).

Рис 2б.

На входную характеристику (рис 2а) нанести рабочую точку С – пересечение входной характеристики (при U_КЭП) и прямой I_б = I_бП. Определить U_бЭП.

Выбрать ток, протекающий через базовый делитель:

I_Д = (5 10) I_бП .

Рассчитать сопротивления и выбрать номиналы резисторов базового делителя R_б1 , R_б2:

;

Найти эквивалентное сопротивление базового делителя:

R_б1 R_б2

R_Д = .

R_б1 + R_б2