Раздел 2 Расчет пассивных элементов схемы усилительного каскада

Схема выполнена на транзисторе КТ203Б, для получения удовлетворительного коэффициента усиления – выполнена по схеме с общим

эмиттером. Данная схема предназначена для усиления слабых гармонических

сигналов и передачи их в последующие каскады. Преимуществами

данной схемы являются: Хорошая выходная мощность, при , относительно, малом напряжении источника питания.

Основные электрические параметры данного транзистора можно увидеть в таблице 2.1

Таблица 2.1 Основные электрические параметры транзистора ГТ320А

Тип транзистора	Структура	РК МАХ, Вт	UКЭ МАХ, В	IК МАХ, мА	fГР, МГц	h21Э		R’Б, Ом
						h21МАХ	h21МИН
КТ203Б	p-n-p	150	30	10	3.1	30	100		50

Для удобства расчетов, данная схема изображена на рисунке 2.2

Рисунок 2.2 Каскад усилительный Схема электрическая принципиальная

- Зададим рабочие параметры транзистора, то есть I_{K0 ,} U_K0, U_Б0.

I_КО ≈ (1,2…1,5) I_КМ = 0.3346 мА. Для расчета I_КО гам необходимо знать величину I_км.

где U_{ВХ М СЛ} – входное напряжение следующего каскада, рассчитывается по формуле:

U_{ВХ М СЛ} = I_{ВХ М СЛ} *R_{ВХ М СЛ} =0.112 В

= 9000 Ом

Так как I_К0 получился меньше 1мА, округляем его до 1мА и в дальнейших расчетах используем I_К0 =1мА.

Проверим, правильно ли выбрали I_К0. I_К0 < I_{К МАХ} , расчет I_К0 верен.

- Рассчитаем выходное напряжение в точке покоя U_К0 . U_К0 равно

разности напряжения на резисторах R₃ и R₄, т.е.

U_К0 =E-I_К0*R₃-I_К0*R₄

Где , а . Подставив известные значения в

формулы R3 и R4, получим R3=2700 Ом, а R4=1800 Ом, следовательно

U_К0 =E-I_К0*R3-I_К0*R₄ = 4.5 В

- Рассчитаем ток базы, в состоянии покоя

Теперь перейдем к следующим расчетам.

- Рассчитаем сопротивление делителя смещения следующего каскада

Эту формулу получили как общее сопротивление двух резисторов, соединенных параллельно.

Входное сопротивление следующего каскада

Сопротивление нагрузки выходной цепи транзистора току сигнала

где R – сопротивление в цепи коллектора, равное R_К.

- Теперь можно рассчитать коэффициент усиления по току

- Коэффициент усиления каскада по напряжению определяется по формуле:

где R_ВХЭ – входное сопротивление транзистора, определяется по формуле :

Коэффициент усиления каскада по мощности определяется по формуле:

К_P = К_U * К_I = 192.22

-Рассчитайте емкость разделительного конденсатора С1,С3.

Мн подставляется в формулу в относительных единицах. В условии задачи Мн задается в децибелах. Переведите значение МН в относительные единицы по таблице 2.3

Таблица 2.3 Таблица перевода М из децибел в относительные единицы

М,дБ	М, отн. ед.	М,дБ	М, отн. ед
0 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,2 0,3	1,0000 1,0006 1,0012 1,0023 1,0035 1,0046 1,0058 1,0069 1,0081 1,0093 1,0104 1,012 1,023 1,035	0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7	1,047 1,059 1,072 1,084 1,096 1,109 1,122 1,135 1,148 1,161 1,175 1,189 1,202 1,216

эту формулу получили из определения емкостного сопротивления.

- рассчитайте элементы схемы температурной стабилизации.

гдеS – коэффициент нестабильности, по которому оценивается эффективность стабилизации. В нашем случае достаточно выбрать S=3.

Сопротивление гасящего резистора

Сопротивление резистора смещения

-Полученные значения действительных элементов приведем к стандартным значениям по таблице 2.4

Таблица 2.4 Шкала номинальных значений резисторов и конденсаторов

Точность	5% 10% 20%	1,0 1,0 1,0	1,1	1,2 1,2	1,3	1,5 1,5 1,5	1, 6	1,8 1,8	2,0	2,2 2,2 2,2	2,4	2,7 2,7	3,0
Точность	5% 10% 20%	3.3 3.3 3.3	3.6	3.9 3.9	4,3	4,7 4,7 4,7	5,1	5,6 5,6	6,2	6,8 6,8 6,8	7,5	8,2 8,2	9,1

-Выпишем полученные значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов, заметив что допуск равен 5%.

R1=18.9 кОм

R2=4.7 кОм

С1,3=7.8мкФ

Ответ

R1=7.5 кОм, R2=1.8 кОм, С1,3=6.25 мкФ