2.5 Расчет конденсаторов
Rвх=1627 Ом
Rвых=750 Ом
Постоянную времени усилителя для диапазона низких частот τН можно определить по формуле:
,
где
,
,
=
5.57 Ом.
Учитывая, что
=
0.000796 с, а fН
=200 Гц – задана в ТЗ, можно принять
,
,
.
Тогда можно определить СР1 и СР2 и СЭ имея в виду, что
=
1.27 мкФ,
=1.06
мкФ,
=
471 мкФ.
Округлим по номинальному ряду Е24:
Ср1=1.5 мкФ
Ср2=1 мкФ
Сэ=470 мкФ
Определение верхней границы полосы пропускания каскада
Постоянную времени усилителя для диапазона высоких частот τВ можно определить по формуле:
,
где
вх=Свх(Rвх||Rг)
= 0.000000013 с, Свх=
=0.06
нФ
вых=Сн экв(Rн׀׀Rвых)= 0.0000012 с, Сн экв = Сн + Ск * = 1,6 нФ
т = = 10 нc.
=
0.0000012 с.
Определим
=
134 кГц
Сравним с fвТЗ = 14 кГц.
Явно видно, что мы не нарушаем верхнюю границу.
3. Перечень элементов (спецификация)
№ |
Поз. |
Название |
Кол-во |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
Резисторы |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
R1 |
С1-4-0.25Вт-10кОм ± 5 % |
1 |
|
2 |
R2 |
С2-23-0.25Вт-2.7кОм ± 1 % |
1 |
|
3 |
Rэ1 |
С1-4-1вт-75Ом ± 5 % |
1 |
|
4 |
Rэ2 |
С2-23-2Вт-220Ом ± 5 % |
1 |
|
5 |
Rk |
С2-23- 2Вт-10кОм ± 5 % |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Конденсаторы |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Ср1 |
К10-17Б-Н90 1.5 мкФ 40В (-20..80)% |
1 |
|
7 |
Ср2 |
К73-16 0.82мкФ 400В ± 5 % |
1 |
|
8 |
Сe |
К50-35 560мкФ х 400В (-40..105)% |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторы |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
VT |
2N3072 |
1 |
|
|
|
|
|
|
4. Моделирование усилительного каскада на ЭВМ
4.1. Схема моделирования
При помощи программы Design Lab смоделируем усилительный каскад на ЭВМ.
Рис 8. Схема, смоделированная в Design Lab.
4.2. Статический анализ схемы
Рис 9. Анализ схемы по постоянному току.
|
Ручной расчет |
Расчет на ЭВМ |
Iк, мА |
12.4 |
11.52 |
Uкэ, В |
7.3 |
8.3 |
Iб, мкА |
155 |
185.61 |
Из таблицы видно, что результаты ручного расчета примерно совпадают с результатами расчета на ЭВМ.
4.3. Амплитудная характеристика усилителя
Подадим на вход синусоидальный сигнал с частотой f=1кГц и амплитудой Um=100мВ.
Рис 10. Входной и выходной сигнал.
|
Ручной расчет |
Расчет на ЭВМ |
Ku |
5.05 |
4.99 |
Рис 11. Выходной сигнал, для различных амплитуд входного.
Составим таблицу изменения выходного сигнала от входного сигнала.
Eг(мВ) |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
Un(В) |
0 |
0.402 |
0.806 |
1.209 |
1.613 |
2.016 |
2.420 |
2.824 |
3.229 |
3.633 |
4.035 |
Рис.12 Зависимость выходного сигнала, от входного.