• Визначаємо напругу на колекторі транзистора у робочій точці

U_К0= 0,5 Е_К, де

Е_К — ЕРС джерела колекторного живлення транзистора кінцевого каскаду.

• Визначаємо орієнтоване значення базового струму транзистора кінцевого каскаду

І_{Бmax ор} = І_{Кmax ор}/h_{21e min}, де

h_21e взяти з таблиці 3 або 5, а значення І_Кmax взяти з п. 1.3.3. або 1.3.4.

За результатами розрахунків обираємо тип транзистора у резисторний попередкінцевий каскад таким чином, щоб виконувались такі співвідношення:

І _{Кmax дов} > 2,5 I_{Бmax ор ,}

U_{КЕmax дов} > 2,2 U_{К0 ,}

F_{т дов} > 2 f_В h_21e

Довідкові данні обраного транзистора заносимо у табл. 8.

Таблиця 8

Тип транзистора	Структура	PКmax, Вт	IКmax, А	UКmax, В	FТ, МГц	h21e min	h21e max	rБ, Ом

4. Вибір числа каскадів попереднього підсилення і складання примірної принципової схеми підсилювача

• Визначаємо необхідний коефіцієнт підсилення підсилювача за потужністю

К_{р еп}= 4Р_~ R_дж/E²_дж, де

R_дж і Е_дж внутрішній опір і ЕРС джерела сигналу, задані у завданні на проектування.

• Визначаємо орієнтоване значення коефіцієнта підсилення за потужністю кінцевого каскаду.

а) для трансформаторного кінцевого каскаду

де U_Бmax — максимальне значення напруги сигналу у колі бази, знаходиться з вхідної ВАХ транзистора кінцевого каскаду по відомому І_{Бmax ор} з п.1.4.1 (рис. 9)

3.2. Розрахунок коефіцієнта корисної дії підсилювача

1. Визначаємо середнє значення струму, що споживається транзистором кінцевого каскаду

Визначаємо загальний струм, що споживається від джерела

2. живлення

3. Визначаємо ККД підсилювача

13

32

3.1. Дослідження ачх кінцевого каскаду

Це дослідження виконується у програмі Electronics Workbench на персональному комп’ютері.

• У програмі Electronics Workbench накреслити схему електричну принципову кінцевого каскаду, приєднавши до неї необхідні вимірювальні прилади. Схема представлена на рис. 27.

Рис.27

• Дослідити АЧХ каскаду

U_ВИХ = f (F) при U_ВХ = C ,

змінюючи частоту вхідного сигналу генератора від 0.5 F_H до 2 F_B при сталій амплітуді цього сигналу ( F_H, F_B – нижня і верхня частоти робочого діапазону частот підсилювача). Отримані результати занести до табл.11.

Таблиця 11

F	0,5FH	FH	2FH	Fсч	…	Fсч	0,5FВ	FВ	2FВ
F, кГц					1,0
UВИХ, В
Yкк

Відносне підсилення Y розрахувати за формулою:

Y = U _ВИХ F / U_{ВИХ СЧ}, де

U _ВИХ F – значення вихідної напруги на будь-якій частоті F вхідного сигналу того діапазону частот, що розглядається;

U_{ВИХ СЧ} –значення вихідної напруги на середній частоті F = 1000 Гц.

І_{Бmax ор} = І_{Кmax ор}/h_{21e min}

б) для безтрансформаторного каскаду з однією комплементарною парою

в) для безтрансформаторного каскаду із складеними комплементарними транзисторами

, де

— першого транзистора з двох складених;

— другого транзистора пари.

• Визначаємо орієнтоване значення коефіцієнта підсилення за потужністю попередкінцевого каскаду

а) для трансформаторного інверсного каскаду

, , де

U_{ке max} взяти з табл..6,

б) для інверсного каскаду з розподіленим навантаженням

(табл..7),

в) для резисторного попередкінцевого каскаду

(табл.8).

• Визначаємо коефіцієнт підсилення за потужністю кінцевого та попередкінцевого каскаду

• Визначаємо коефіцієнт підсилення за потужністю, який повинен забезпечити всі каскади попереднього підсилення

14

31

10. Визначаємо амплітуду необхідної вхідної напруги каскаду, враховуючи негативний зворотній зв’язок за напругою:

U_ВХm=U_Бm1+ U_Бm+І´_{К max}∙R₁ + U_Km.

11. Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою, за струмом, за потужністю К_і=I^: _кmax /I_bmax К_р =К * К_і

12. Визначаємо необхідну вхідну потужність каскаду:

Р_ВХ=0,5U_ВХmІ_Бm1

13. Визначаємо вхідний опір каскаду:

R_ВХ=U_ВХm/I_Бm1, де І_Бm1=І _Б1max – І _Б01

14. Визначаємо вихідний опір каскаду:

R_ВИХ=U_Кm/I´_{К max}

15. Визначаємо необхідну напругу зміщення на обидва плеча двотактної схеми:

2U_Б0= 2 (U_Б01+ U_Б02 + І_K03∙R_1.)

16. Визначаємо ємність розділового конденсатора C₂ аналогічно п. 11 розділу 2.1.3.

З ряду номінальних значень опорів резисторів та ємностей конденсаторів (додаток 3) треба вибрати найближчі до розрахованих величин R₁, R₂, C₂.

(взяти з табл.8).

• Визначаємо коефіцієнт підсилення за потужністю кінцевого та попередкінцевого каскаду

• Визначаємо коефіцієнт підсилення за потужністю, який повинен забезпечити всі каскади попереднього підсилення

Це значення виразити у децибелах:

, дб=10 lg

• Вважаємо, що один каскад попереднього підсилення дає орієнтовно коефіцієнт підсилення за потужністю

• Визначаємо загальне число каскадів попереднього підсилення

Як правило, у схему підсилювача необхідно включати кола НЗЗ. Тому необхідно мати деякий запас по підсиленню – на 1 каскад попереднього підсилення.

Якщо значення (n+1)≥3, то доцільно замість усіх КПП включити мікросхему.

З урахуванням усього вищенаведеного , складаємо схему електричну принципову підсилювача.

Схема представлена на рис. 10.

Рис. 10.

15

30