Введение

Тема проекта: Расчет элементов схемы усилительного каскада.

Цель проекта: Практически ознакомиться с методами расчетов элементов схемы усилительного каскада.

Данный проект посвящается главным вопросам и темам работы и параметров усилительных каскадов. Работа описывает расчет пассивных элементов усилительного каскада, включенным по схеме с ОЭ, на транзисторе КТ203Б .

Так же будут освещены некоторые вопросы касающиеся операционных усилителей, их применения, видов включения и основных характеристик, а также решена практическая задача по расчету параметров операционного усилителя.

Раздел 1 Усилитель на биполярном транзисторе

1. Параметры транзисторного усилителя по схеме с оэ

В схеме с ОЭ, показанной на рисунке 1.1, входной сигнал прикла -

дывается к выводам эмиттера и базы, а источник питания коллектора включен между выводами эмиттера и коллектора. Таким образом, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепи.

Рисунок 1.1 Схема включения транзистора с ОЭ

Основной особенностью схемы с ОЭ является то, что входным током

в ней является малый по величине ток базы. Выходным током, как и в схеме с ОБ – является ток коллектора. Следовательно, коэффициент прямой передачи тока для схемы с ОЭ

Таким образом, в схеме с ОЭ можно получить коэффициент прямой передачи тока порядка нескольких десятков

Достоинством схемы с ОЭ следует также считать возможность питания ее от одного источника напряжения, поскольку на базу и на коллектор подаются питающие напряжения одного знака. Поэтому схема с

ОЭ в настоящее время является наиболее распространенной.

Следует отметить, однако, что температурная стабильность схемы с ОЭ оказывается несколько хуже, чем схемы с ОБ.

В основном схема имеет хороший коэффициент усиления тока и напряжения. В следствии чего схема имеет отличный коэффициент усиления по мощности.

Данная схема нашла широкое применение в усилителях, звуковой и бытовой аппаратуре.

1.2 Схемотехника и принцип работы усилительного каскада на биполярном транзисторе

Рассмотрим схему усилителя электрических сигналов. В общем виде схема имеет вид, представленный на рисунок 1.2

Рисунок 1.2 Структурная схема усилителя

Усилитель имеет два входных зажима 1–1, к которым подключается источник усиливаемых колебаний с определённым значением ЭДС и внутренним сопротивлением. К выходным зажимам 2–2 подключается нагрузка с сопротивлением R_H. Для питания цепей усилительного элемента (УЭ) используется источник питания с ЭДС Е_П. усилитель потребляет мощность Р₀.

Процесс усиления заключается в пропорциональном изменение выходного напряжения или тока путём изменения управляемого состояния УЭ под действием входного тока или напряжения.

На рисунке 1.3 представлены диаграммы изменения выходного тока и напряжения при усилении гармонического сигнала.

Рисунок 1.3 Изменение выходного тока при усилении гармонического сигнала

Р.Т. – рабочая точка

i₀ – постоянный ток, определяемый положением РТ.

Усиление зависит от крутизны УЭ:

Амплитудное значение выходного тока УЭ равно:

При усилении непрерывных сигналов требование к пропорциональности (линейности) изменения выходного тока i_ВЫХ (или напряжения U_ВЫХ) является чрезвычайно важным, т.к. определяет точность воспроизведения усиливаемых сигналов. Если ток I_ВЫХ будет изменяться непропорционально входному воздействию (U_ВХ или I_ВХ), то при синусоидальном входном сигнале форма выходного тока I_ВЫХ (или напряжения U_ВЫХ) будет отличаться от синусоидальной, т.е. возникнут искажения усиливаемого сигнала. Такие искажения называются нелинейными.

Обычно усилитель содержит предварительные каскады усиления (ПКУ) и выходной каскад усиления (ВКУ). Вместо нескольких каскадов предварительного усиления, использована одна интегральная микросхема (ИМС).