5.5 Расчет усилителей постоянного тока с непосредственной межкаскадной связью.

Рассчитаем двухкаскадный УПТ с непосредственной связью, если:

источником входного сигнала служит датчик, включенный в 1) мостовую схему;

напряжение источника питания ;

2. максимальные изменения входного сигнала ;

3. внутреннее сопротивление источника входного сигнала ;

4. сопротивление нагрузки ;

5. требуемое максимальное изменение выходного напряжения ;

6. температура окружающей среды .

Рассчитаем усилитель в следующем порядке:

1. По заданному напряжению выбираем транзистор с максимально допустимым напряжением и возможно малым обратным коллекторным током . Берем для обоих каскадов транзистор со следующими параметрами:

2) Определяем режим покоя для транзистора второго каскада согласно формуле . Так как до расчета сопротивлений резисторов оценит значение и выбрать ток затруднительно, то находим его из условия . Принимаем , тогда

Выбранной точке П2 соответствует ток . По входным характеристикам транзистора находим напряжение , соответствует току в точке покоя.

3. Проверим режим покоя на соответствии допустимой мощности, рассеиваемой на коллекторе транзистора:

3. Приняв напряжение , определяем сопротивления резисторов:

, при этом

3. Согласно условию:

Определяем сопротивления делителя.

3. Сопротивление нагрузки для второго каскада:

3. Проверяем правильность выбор тока , для чего рассчитываем требуемую амплитуду тока:

Таким образом, выбранное нами значение тока удовлетворяет условию:

3. Коэффициент усиления напряжения второго каскада:

3. Необходимое входное напряжение второго каскада:

10) Напряжение в режиме покоя:

3. Выбираем точку покоя транзистора первого каскада, задаваясь значением

необходимое изменение коллекторного тока первого транзистора:

Поставляя в выражение для сопротивления резистора ,находим:

принимаем . Выбранной точке покоя и , соответствует ток и напряжение которое определяется по входным характеристикам

транзистора.

3. Сопротивление резисторов:

3. Входное сопротивление усилителя:

Коэффициент усиления первого каскада:

Общий коэффициент усиления напряжения:

Требуемый коэффициент усиления:

3. Определяем дрейф выходного напряжения.

Дрейф коллекторного тока первого транзистора:

Изменение (дрейф) тока нагрузки первого каскада с учетом направления обратных токов равен:

Дрейф входного напряжения второго каскада:

Дрейф выходного напряжения усилителя:

,

что составляет n% значения выходного сигнала.

5.6. Вывод.

Для расчета УПТ с непосредственной межкаскадной связью выбрали транзистор (первого и второго каскадов МП21Г (p-n-p)) с параметрами: I_k.max,(мА); | U_{кэ.макс} | ,(В); P_k.max ,(мВт);

I_кбо ,(мкА); h_21э ; h_11э,(Ом); t_max,( ⁰C).

В результате расчета получается:

Точка покоя транзистора второго каскада I_{K2 ,(}мА),U_КЭ2, (В), I_Б2, (мкА), U_БЭ2, В).

В ыполняется условие I_K2, мА ) 0,5 I_k.max (мА)

П роверяется режим покоя на соответствие допустимой рассеиваемой мощности коллектора.

Сопротивление резисторов R_Э2, (Ом), R_К2, (кОм);

Выполняется условие R_Э2, (Ом)  R_{ВХ.Б2 ,} (Ом);

Сопротивление делителя R_1, (кОм), R_2, (кОм);

Сопротивление нагрузки для второго каскада R^/_Н2, (Ом);

Требуемая амплитуда тока I_К2m, (мА);

Коэффициент усиления напряжения второго каскада К₂;

Необходимое входное напряжение второго каскада U_ВХ2, (В);

Напряжение U_К1, (В) в режиме покоя;

Точку покоя транзистора первого каскада:

I_К1, (мА), U_КЭ1,. (В), I_Б1, (мкА), U_БЭ1, (В) ;

Сопротивление резисторов

R_К1, (кОм), R_Э1, (Ом), R_Б, (кОм);

Входное сопротивление усилителя R_ВХ, (кОм) ,

коэффициент усиления первого каскада К₁ ,

общий коэффициент усиления напряжения К ;

Дрейф выходного напряжения усилителя U_{ВЫХ.ДР ,} (В);