4.5 Розрахунок опору резисторів Rк1, Rк2

Опір резистора R_K2:

R_K2 = V_K2 / (I_K0VT2 + I_e0VT1)  V_K2 / I_K0VT2 = E_дж / (2 I_K0VT2) (4.9)

Опір резистора R_K1

R_K1 = U_беVT2 / (I_K0VT1 – I_б0VT2) (4.10)

Якщо I_K0VT1 >> I_б0VT2, то

R_K1  U_беVT2 / I_K0VT1 (4.11)

4.6 Визначення параметрів режиму з постійного струму транзистора vt1

Напруга U_{кe0 VT1} визначиться так:

U_{кe0 VT1} = Е_дж – U_беVT2 – U_Rзз2 – U_RK2 = E_дж / 2 – U_Rзз2 – U_беVT2 (4.12)

де U_Rзз2 – напруга на опорі зворотного зв'язку R_зз2, вибирається в межах 1…2В. З ВАХ за відомими I_к0VT1,U_ке0VT1 знаходимо U_бе0VT1,I_б0VT1.

4.7 Розрахунок подільника в базовому колі транзистора vt1

Для забезпечення температурної стабільності підсилювача струм подільника І_д через R_б1, R_б2 вибирається у 5…10 разів більшим за постійну складову базового струму I_б0VT1. Причому більші значення І_д відповідають більшій температурній стабільності. Тому приймаємо:

І_д = 10 I_б0VT1 (4.13)

Визначимо потенціал бази транзистора VT1:

V_б1 = U_RK2 + U_Rзз2 + U_беVT1 = E_дж / 2 + U_Rзз2 + U_беVT1 (4.14)

Тепер можна розрахувати опір резисторів R_б2, R_б1:

R_б2 = V_б1 / (І_д + І_б0VT1) (4.15)

R_б1 = (E_дж – V_б1) / І_д (4.16)

4.8 Розрахунок кола зворотного зв’язку

Задавши в пункті (4.7) напругу на резисторі зворотного зв’язку U_Rзз2, тим самим практично визначили опір резистору R_зз2, оскільки:

R_зз2 = U_Rзз2 / I_е0VT1 = U_Rзз2 / (I_K0VT1 + I_б0VT1) (4.17)

Опір резистора R_зз1 визначається необхідним коефіцієнтом підсилення.

Оскільки в наданому підсилювачі використовується послі-довно-паралельний від’ємний зворотний зв’язок, який забезпечують резистори R_зз1, R_зз2, то коефіцієнт зворотного зв’язку

 = R_зз1 / (R_зз1 + R_зз2) (4.18)

Коефіцієнт підсилення за напругою підсилювача K_Uзз, охопленого зворотним зв’язком, визначається аналогічно (1.58):

K_Uзз = K_U / (1 + K_U) (4.19)

де K_U – коефіцієнт підсилення за напругою в ненавантаженному режимі, тобто без зворотного зв’язку.

Якщо фактор зворотного зв’язку F = 1 + K >> 1, то з (4.18) і (4.19) випливає:

K_U  1 /  = 1 + R_зз2 / R_зз1 (4.20)

Тоді

R_зз1 = R_зз2 / (K_Uзз – 1) (4.21)

Але, визначаючи R_зз1, R_зз2 необхідно брати до уваги наступне: сумарний опір резисторів R_зз1 та R_зз2 повинен бути більшим за R_K2, щоб не зменшувати підсилення другого каскаду в ненавантаженному режимі. А з другого боку, значення R_зз2 не рекомендується вибирати дуже великим, оскільки це призведе за (4.20) до великих значень R_зз1.

У свою чергу, підвищення опору R_зз1 не доцільно, оскільки при цьому збільшується коефіцієнт шуму підсилювача. Тому значення R_зз1, що розраховані за (4.20), як правило, знаходяться в межах 100 Ом…1кОм та задовільняють умові: R_зз1 << r_беVT1.

4.9 Розрахунок підсумкових характеристик підсилювача

Для оцінки якісних показників підсилювача необхідно розрахувати коефіцієнт підсилення K_Uхх, який забезпечить схема без зворотного зв’язку. При цьому вважаємо, що опір резистору R_зз2 = , а R_зз1 = 0.

Коефіцієнт підсилення за цих умов складає:

K_Uхх = (S₁R_H1)*(S₂*R_H2) (4.22)

де S₁, S₂ – крутизна транзисторів VT1, VT2 відповідно;

R_H1 = R_K1||r_ke1||(₂/S₂)  R_K1||(₂ /S₂) = R_K1||r_беVT1 = R_K1||[r’_б + (1 +h_21е)r_e] (4.23)

R_H2 = R_K2||r_кe2||R_H (4.24)

де r_e  _т / І_K0, r_ke2 = (U_кe0VT2 + U_Y) / I_K0, U_Y – потенціал Ерлі.

Коефіцієнт зворотного зв’язку визначається за (4.18).

Фактор зворотного зв’язку

F = 1 + K_Uxx* = 1+ S₁S₂R_H1*R_H2*[R_зз1 / (R_зз1 + R_зз2)] (4.25)

Вхідний опір:

R_вх = R_вхСЕ*F||(R_б1||R_б2) = [r’_бVT1 + (1 + h_21е)*r_e]*F||(R_б1||R_б2) (4.26)

Вихідний опір підсилювача:

R_вих = R_вихСЕ / F  R_к2 / F (4.27)

Коефіцієнт підсилення за напругою K_Uзз визначається за (4.19) та (4.20).