- •Ф едеральное агентство по образованию
- •«Брянский государственный технический университет» (бгту)
- •Содержание
- •1. Разработка малосигнального унч
- •Расчеты для второго каскада с общим эмитером:
- •Расчеты для первого каскада с общим эмиттером:
- •Расчеты для каскада с общим коллектором:
- •Построив и рассчитав три усилительных каскада, строим общую схему усиления и находим коэффициент усиления:
- •2.2. Синтез преобразователя аналоговых сигналов на базе операционного усилителя
- •Модель неинвертирующего звена
- •Модель Инвертирующего Дифференциатора на операционном усилителе
- •4. Разработка источника питания для унч
- •Заключение
- •Использованная литература
Расчеты для второго каскада с общим эмитером:
Определим максимальный ток в нагрузке, которое определяется отношением максимального напряжения в нагрузке к величине сопротивления нагрузки:
Пусть напряжение питания
.
Напряжение на коллекторе равно половине напряжения питания:
Ток коллектора для каскада будет равен отношению напряжения коллектора к величине резистора Rk
Так как требуется обеспечить коэффициент усиления по напряжению. равен 100, то выберем для одного каскада Коэффициент усиления по напряжению с припуском равен:
Сопротивление резистора Rэ высчитываем по формуле
Определим токи базы транзистора VT1 и ток делителя этого же транзистора.
По выходным характеристикам транзистора находим h21э
По
входным характеристикам находим
напряжение бэ и h11э
Определим ток через резисторы делителя R1 и R2. Этот ток будет больше тока базы в (5…10)раз, ток через делитель равен:
Рассчитаем смещение на базе VT2. Для этого примем ток эмиттера приблизительно равным току коллектора транзистора:
Теперь можем определить сопротивление R2:
Величину сопротивлении R1 определим из отношения напряжения база-питание к току делителя, где напряжение база-питание найдем из формулы:
Найдем входное сопротивление третьего каскада:
Найдем емкости С1 и С2:
Найдем экспериментальным путем входное сопротивление, для этого уберем входное сопротивление, и измерим ток на С2 и входное напряжение:
Практический и экспериментальный методы показали что мы правильно нашли входное сопротивление.
Найдем экспериментальным путем выходное сопротивление, для этого измерим напряжение на нагрузке на холостом ходу:
Рис.Rn=1kOм
Рис. Rn=100MOм
Моделирование
Каскада в OrCad-e
Рис 1.3. Модель второго каскада с общим эмиттером в среде Orcad
Рис 1.4 Uвх(t) и Uвых(t) при частоте f=1Kгц
Uвх(t)макс=10мВ
Uвых(t)макс=92,4мВ
Следовательно,
коэффициент усиления третьего каскада
равен
Рис 1.5. Модель второго каскада с общим эмиттером в среде Orcad без учета сопротивления источника.
Рис 1.6 Uвх(t) и Uвых(t) при частоте f=1Kгц
Uвх(t)макс=10мВ
Uвых(t)макс=11,6мВ
Следовательно коэффициент
усиления третьего каскада без учета
входного сопротивления равен
Расчеты для первого каскада с общим эмиттером:
Пусть напряжение питания .
Напряжение на коллекторе равно половине напряжения питания:
Ток коллектора для каскада будет равен отношению напряжения коллектора к величине резистора Rk
Так как требуется обеспечить коэффициент усиления по напряжению. равен 100, то выберем для одного каскада Коэффициент усиления по напряжению с припуском равен:
Сопротивление резистора Rэ высчитываем по формуле
Определим токи базы транзистора VT1 и ток делителя этого же транзистора.
По выходным характеристикам транзистора находим h21э
По
входным характеристикам находим
напряжение бэ и h11э
Определим ток через резисторы делителя R1 и R2. Этот ток будет больше тока базы в (5…10)раз, ток через делитель равен:
Рассчитаем смещение на базе VT2. Для этого примем ток эмиттера приблизительно равным току коллектора транзистора:
Теперь можем определить сопротивление R2:
Величину сопротивлении R1 определим из отношения напряжения база-питание к току делителя, где напряжение база-питание найдем из формулы:
Найдем входное сопротивление третьего каскада:
Найдем емкости С1 и С2:
Найдем
экспериментальным путем входное
сопротивление, для этого уберем входное
сопротивление, и измерим ток на С1 и
входное напряжение:
Практический и экспериментальный методы показали, что мы правильно нашли входное сопротивление.
Найдем экспериментальным путем выходное сопротивление, для этого измерим напряжение на нагрузке на холостом ходу:
Рис.Rn=1.15kOм
Рис. Rn=100MOм
Моделирование Каскада в OrCad-e
Рис 1.7. Моделирование первого каскада с общим эмиттером в среде OrCad
Рис 1.8 Uвх(t) и Uвых(t) при частоте f=1Kгц
Uвх(t)макс=10мВ
Uвых(t)макс=19,1мВ
Следовательно, коэффициент
усиления второго каскада равен
Рис 1.9. Модель второго каскада с общим эмиттером в среде Orcad при отсутствии сопротивления источника.
Рис 1.10 Uвх(t) и Uвых(t) при частоте f=1Kгц
Uвх(t)макс=10мВ
Uвых(t)макс=97.4мВ
Следовательно коэффициент
усиления второго
каскада без учета сопротивления источника
равен
Как мы видим все входное напряжение падает на высокоомном сопротивлении источника, поэтому для согласования высокоомного сопртивления источника с низкоомным сопротивлением нагрузки, на вход ставим каскад с общим коллектором
