Порядок розрахунку.

1. Обирається тип транзистора, керуючись такими міркуваннями:

а) U_{ке. доп} ≥ (1,1÷1,3) U_жив, де U_{ке. доп} – найбільша допустима напруга між колектором і емітером, наводиться в довідниках;

б) І_к доп > 2І_н.m = 2U_вих.m /R_н, де I_н.m – найбільша можлива амплітуда струму навантаження; І_к доп – найбільший допустимий струм колектора, наводиться в довідниках.

Зауваження:

1) Заданому діапазону температур задовольняє будь-який транзистор.

2) Для обраного типу транзистора виписати з довідника значення коефіцієнтів підсилення за струмом для СЕ β_min і β_max. В деяких довідниках наводиться коефіцієнт підсилення за струмом α для схеми СБ і початковий струм колектора І_к.п. Тоді β = α / (1– α) (при виборі режиму роботи транзистора необхідно виконувати умову І_к.min ≥ І_к.п).

3) Для каскадів підсилювачів напруги звичайно застосовують малопотужні транзистори типу ГТ-108, ГТ-109, МП-20, МП-21, МП-25, МП-40, МП-41, МП-42, МП-111, МП-113 та ін.

2 . Режим роботи транзистора визначається по навантажувальній прямій, побудованій на сімействі вихідних статичних (колекторних) характеристик для СЕ. Побудова навантажувальній прямої показана на вихідних характеристиках транзистора.

Навантажувальна пряма 1­­­–4 будується по двом точкам: т. 0 – точка спокою (робоча) і т. 1, яка визначається величиною напруги джерела живлення U_жив. Координатами т. 0 є струм спокою І_к0 і напруга U_ке0 (тобто струм і напруга, що відповідають U_вх = 0).

Можна прийняти І_к0 = (1,05÷1,2)·І_вих ≈ (1,05÷1,2)І_н.m.

Напруга спокою U_ке0 = U_вих.m + U_ост = U_к.m + U_ост,

де U_ост – найменша допустима напруга U_ке. При U_ке < U_ост виникають значні нелінійні викривлення, оскільки в робочу зону попадають ділянки характеристики, які мають велику кривизну. Для малопотужних транзисторів можна прийняти U_ост = 0,5÷1,0 В.

3. Визначається величина опорів R_к i R_e.

П о вихідним характеристикам визначаємо R_заг = R_к + R_e – загальний опір в колі емітер–колектор R_заг = U_жив /I, де I – струм, що визначається т. 4, тобто точкою перетину навантажувальної прямої із віссю струмів.

Приймаючи R_е = (0,15÷0,25)R_к, отримаємо

R_к = R_заг /(1,15÷1,25); R_e = R_заг – R_к.

4. Визначаються найбільші амплітудні значення вхідного сигналу струму І_вх.max і напруги U_вх.max, необхідні для забезпечення заданого значення U_вих.max. Задавшись найменшим значенням коефіцієнта підсилення транзистора за струмом β_min, отримаємо І_вх.max = I_б.max = I_к.max / β_min, причому І_вх.max не повинно перевищувати величини , де для малопотужних транзисторів І'_б.max ≈ 1÷2 мА, І'_б.min ≈ 0,05 мА.

По вхідній статичній характеристиці для схеми СЕ і знайденим значениям І_б.m  і І_б.min знаходять величину 2U_вх.m.

5. Визначається вхідний опір R_вх каскаду змінному струму (без врахування дільника напруги R₁ i R₂):

6. Визначаються опори дільника R₁ i R₂. Для зменшення шунтуючої дії дільника на вхідне коло каскаду по змінному струму приймають R_1–2 ≥ (8÷12)R_вх^≈, де R_1–2 = R₁·R₂ /(R₁ + R₂). Тоді:

7. Визначається коефіцієнт нестабільності роботе каскаду: , де β_max – найбільш можливий коефіцієнт підсилення за струмом вибраного типу транзистора.

Для нормальної роботи каскаду коефіцієнт нестабільності S не повинен перевищувати кількох десятків одиниць.

8. Визначається ємність роздільного конденсатора С_р:

, де R_вих.т – вихідний опір транзистора, що визначається за вихідними статичним характеристикам для схеми СЕ. В більшості випадків R_вих.т ≥ R_к, тому можна прийняти R_вих ≈ R_к + R_н.

9. Визначається ємність конденсатора .

10. Визначається коефіцієнт підсилення каскаду за напругою:

.

Наведений порядок розрахунку не враховує вимоги на стабільність роботи каскаду.