
- •Московский энергетический институт (технический университет)
- •Линейный однокаскадный усилитель сигнала звуковой частоты
- •1. Задание на проектирование и исходные данные
- •2.4. Расчет резисторов
- •2.5. Расчет конденсаторов
- •2.6. Графический расчет рабочего режима.
- •3. Перечень элементов (спецификация)
- •4. Моделирование усилительного каскада на эвм
- •4.3. Частотные характеристики усилителя.
- •4.4. Амплитудная характеристика усилителя
- •4.5. Выводы
- •5. Список использованной литературы
2.4. Расчет резисторов
По выходной ВАХ транзистора определим
границу режима насыщения
В.
Запас для ухода рабочей точки из-за
термонестабильности
В.
Амплитуда неискаженного выходного
сигнала
В.
Тогда напряжение коллектор-эмиттер в
рабочей точке
В.
В
Источник питания – источник ЭДС с
напряжением
В.
Ток рабочей точки Ia > 21мА. Возьмём например точку 22мА.
R=
=
=
Rэ
R=
=
Rэ= 470 Ом
Исходя из рассчитанных данных, построим нагрузочные прямые по постоянному и переменному токам: а также отметим на графике область работы транзистора по допустимой мощности.
Рис 4.Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току.
По графику видно, что нагрузочные прямые лежат ниже линии допустимой мощности: то есть транзистор в данном режиме не выйдет из строя вследствие перегрева. Пределы измерения токов лежат много ниже допустимого значения тока 30 мА. Максимально возможное напряжение ограничено напряжением источника питания и не превышает 12 В.
Найдём R1 и R2
Из условия Ke*1.05=ξвх=Rвх/(Rг+Rвх) :
Rвх=4160 Ом
Rвх=Rб||(h11+(1+h21)(Rэ||Rн))
Rб=5070 Ом
найти R2, а потом и R1.
R1=Eп*Rб*β/( Ia *Rэ*(1+β))
R1=8718 Ом
R2=Rб*R1/(R1-Rб)
R2=12116 Ом
В качестве приближенных возьмем ближайшие значения из номинального ряда
R1=9.1 Ком
R2=12 КОм
Проверим: обеспечивают ли выбранные значения сопротивлений необходимый режим работы транзистора
С учетом падения напряжения на эмиттерном переходе, равном 0.7 В находим ток базы
Тогда коллекторный ток равен
А напряжение коллектор-эмитер
Полученные параметры незначительно различаются с заданными нами в начале расчета, значит значения сопротивлений выбраны нами верно.
Найдем
возможные отклонения значений токов и
напряжений покоя из-за термонестабильностии
и разброса значений коэффициента
По ВАХ определим малосигнальные h-параметры:
(при
);
(при
);
(при
);
(при
).
Найдем коэффициент усиления напряжения, входное и выходное сопротивление:
Полученный коэффициент усиления превосходит минимальный коэффициент усиления , заданный в условии, что соответствует техническому заданию.
2.5. Расчет конденсаторов
Произведем расчет емкостей разделительных и шунтирующего конденсаторов.
Примем:
τn1 = τn2 = 2 τn
Тогда получаем:
В качестве приближенных возьмем ближайшие значения из номинального ряда
Проверим,
превысит ли значение верхней границы
полосы пропускания значение, требуемое
по условию
кГц.
Найдем
Отсюда получим
Как мы видим, получившаяся частота много больше заданной по условию, следовательно, расчет произведен верно.