5 Расчет входного каскада

Схема входного каскада представлена на рис. 5.1.

+U_п=30В

R₁

R₂

R₃

R_э

С₁

С_э

VT

А

Рисунок 5.1  Схема входного каскада

Выбирается транзистор VT КТ3102Г со следующими параметрами:

Принимается при Тогда

Напряжение в точке А будет .

Сопротивление резисторов R₁ и R₂ делителя:

(5.1)

Мощность, выделяемая на резисторах R₁ и R₂:

(5.2)

Сопротивление R₄:

(5.3)

Мощность, выделяемая на резисторе R₄:

(5.4)

Сопротивление R_э:

(5.5)

где U_Rэ=U_B/10=3В.

Мощность, выделяемая на резисторе R_э:

(5.6)

Напряжение база-эмиттер:

(5.7)

Здесь

Из уравнения (3.6) определяется r_б:

(5.8)

Входное сопротивление каскада:

(5.9)

Сопротивление R_k:

(5.10)

Мощность, выделяемая на резисторе R_к:

(5.11)

Выходное сопротивление каскада (учитывая, что r_k>>R_k):

(5.12)

Определение амплитудных токов на базе и коллекторе:

(5.13)

(5.14)

Тогда

(5.15)

(5.16)

Коэффициент усиления по напряжению входного каскада:

(5.17)

6 Уточнение параметров схемы и расчет обратной связи

Коэффициент усиления по напряжению получился равным

(6.1)

где  коэффициент усиления по напряжению выходного каскада;

 коэффициент усиления по напряжению предоконечного каскада;

 коэффициент усиления по напряжению промежуточного каскада;

 коэффициент усиления по напряжению входного каскада.

Для стабилизации режима покоя в каскад вводят обратную связь (ОС). Обратной связью называется передача информации (или энергии) с выхода устройства или системы на его вход.

Если на входе складываются сигналы разных знаков, то ОС является отрицательной (ООС). В этом случае на входе схемы действует разностный сигнал, который меньше входного. Выходной сигнал при этом уменьшается. Однако при применении ООС увеличивает стабильность выходной величины: ООС по напряжению стабилизирует напряжение, ООС по току стабилизирует ток и т.д.

В этом случае коэффициент усиления по напряжению усилителя принимает следующий вид:

(6.2)

где K  коэффициент усиления по напряжению (без обратной связи) участка схемы, охватывающего обратную связь. В данном случае он равен коэффициенту усиления по напряжению всего усилителя (без обратной связи):

(6.3)

Коэффициент j:

(6.4)

где R’ выбирается 10Ом, а R_ОС  порядка 10кОм.

Таким образом коэффициент усиления по напряжению усилителя, охватывающего ООС, уменьшается в (1+jK) раз. Коэффициент усиления по напряжению усилителя необходимо уменьшить в раз.

Можно записать:

Откуда j=114/K.

Тогда

(6.5)

В результате определяется требуемый коэффициент усиления по напряжению усилителя будет равен:

(6.6)