4.1 Примеры расчетов
Рассмотрим примеры
выбора режимов работы транзисторов по
постоянному току и расчета номиналов
резисторов схем усилителей. Пусть задан
транзистор
типа КТ339А, напряжение питания
В.
По справочнику [1, 2] для транзистора КТ339А определяем среднее значение коэффициента передачи тока транзистора в схеме с ОЭ:
.
Задаемся величинами коллекторных токов первого и второго каскадов:
мА,
мА.
Вычисляем по (2) токи базы транзисторов:
мА,
мА.
Находим токи эмиттера транзисторов:
мА.
мА.
По входным
характеристикам транзистора, приведенным
в справочнике [1, 2], по кривой
находим соответствующие значения
напряжений между базой и эмиттером:
В,
В.
Порядок выбора напряжения зависит от вида схемы каскада.
Пример 1: Расчет по постоянному току схемы усилителя на рис. 2.1. Схема этого усилителя с указанием положительного направления токов приведена на рис. 4.1.
Известно:
В,
мА,
мА,
мА,
В,
мА,
мА,
мА,
В.
Рисунок 4.1
Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора второго каскада примем равным половине напряжения питания:
В.
По (1) найдем напряжение между коллектором и базой:
В.
Напряжение
на резисторах
,
В.
Распределим
это напряжение, приняв
В,
В.
Найдем
величину
:
700
Ом.
Округляем
до стандартного значения:
Ом.
Аналогично находим
197
Ом.
Округляем
до стандартного значения:
Ом.
Переходим к расчету первого каскада. Потенциал точки К1 относительно общего провода
=1.746
В.
Падение
напряжения на резисторе
:
В.
Ток, протекающий через ,
мА.
Величина резистора :
Ом.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Находим
величину резистора
:
=72.87
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Пример 2: Расчет по постоянному току схемы усилителя на рис. 2.3. Схема этого усилителя с указанием положительного направления токов приведена на рис. 4.2.
Известно: В, мА, мА, мА, В, мА, мА, мА, В.
Рисунок 4.2
Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора второго каскада примем равным половине напряжения питания:
В.
По (1) найдем напряжение между коллектором и базой:
В.
Резистор
включен в цепь обратной связи. Ток
,
протекающий через этот резистор, является
частью тока базы
первого транзистора. Другую часть этого
тока составляет ток
,
протекающий через резистор
.
Таким образом,
.
Примем
А=0.008
мА.
Ток через резистор равен
А=5.072
мА.
Напряжение на резисторе
В.
Величина резистора
Ом.
Округляем
до стандартного значения:
Ом.
Вычисляем величину резистора :
=490
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Находим
напряжение
:
В.
Вычисляем
величину резистора
:
=581
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Вычисляем
величину резистора
:
=3.465
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Пример 3: Расчет по постоянному току схемы усилителя на рис. 2.3. Схема этого усилителя с указанием положительного направления токов приведена на рис. 4.3.
Известно: В, мА, мА, мА, В, мА, мА, мА, В.
Рисунок 4.3
Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора второго каскада примем равным половине напряжения питания:
В.
По (1) найдем напряжение между коллектором и базой:
В.
Резистор
включен в цепь обратной связи. Ток
,
протекающий через этот резистор, состоит
из тока базы
первого транзистора и тока
,
протекающего через резистор
.
Резисторы
,
образуют делитель напряжения для подачи
напряжения смещения на базу первого
транзистора. Ток делителя
выбирается из условия
.
С повышением тока делителя улучшается
стабильность работы каскада. Выбираем
мА.
Тогда ток, протекающий через :
мА.
Определяем величину резистора :
=18.13
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Вычисляем величину резистора :
=81.67
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
кОм.
Находим
величины тока
и резистора
:
мА,
Ом.
Округляем
до стандартного значения:
Ом.
Напряжение между коллектором и эмиттером первого транзистора
=4.399
В.
Находим величину резистора :
=4.26
кОм.
Округляем
до стандартного значения:
Ом.
Расчет схем для других вариантов проводится аналогично.
Для схемы на рис.
2.2 расчет второго каскада приведен в
примере 2 при условии, что
.
При расчете первого каскада после
нахождения напряжения
между коллектором первого транзистора
и общим проводом необходимо задаться
напряжениями
и
,
например, взять
.
Для схемы на рис.
2.4 расчет второго каскада приведен в
примере 2 при условии, что
.
Расчет первого каскада проводится как
в примере 1 с учетом предыдущего замечания
по выбору
и
в схеме на рис. 2.2.
Для
схемы на рис. 2.5 расчет второго каскада
проводится в соответствии с примерами
1 и 2. Расчет первого каскада рассмотрен
в примере 2 при условии, что
,
- резистор обратной связи.
Для
схемы на рис. 2.7 расчет второго каскада
приведен в примере 1. При расчете первого
каскада необходимо найти
и
.
Для
схемы на рис. 2.8 выбор
проводится как в примере 2, затем это
напряжение распределяется между
резисторами
,
.
Напряжение
.
Ток
.
Для схемы на рис. 2.9 расчет второго каскада проводится как в примере 1. Расчет первого каскада выполняется с учетом замечания к схеме на рис. 2.4.
Для
схемы на рис. 2.10 второй каскад рассчитывается
в соответствии с примерами 1 и 2. При
расчете первого каскада необходимо
задаться током делителя
,
как в примере 3.