- •Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур)
- •«Проектирование усидителя низкой частоты»
- •Введение
- •1 Основные понятия и определения
- •2 Разработка структурной схемы усилителя низкой частоты
- •3 Проектирование выходного каскада
- •3.1 Выбор и обоснование принципиальной электрической схемы выходного каскада
- •3.2 Расчет оконечного каскада
- •3.3 Расчет предоконечного каскада
- •3.3.1 Расчет параметров схемы в статическом режиме
- •3.3.2 Расчет параметров схемы в динамическом режиме
- •4 Проектирование входного каскада
- •4.1 Расчет номиналов элементов схемы
- •4.2 Основные показатели каскада в рабочем диапазоне частот
- •5 Проектирование цепи обратной связи
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
3.3.2 Расчет параметров схемы в динамическом режиме
Сопротивление
выходной цепи транзистора переменному
току (в рабочем диапазоне частот
):
,
(3.33)
,
,
,
где RН – входное сопротивление транзистора VT1, Ом, так как сопротивление нагрузки данного транзистора мало, из-за чего угол наклона полного размаха амплитуды напряжения велико, ток коллектора транзистора будет больше тока насыщения коллектора, что является грубой ошибкой в решении, по этому сопротивление нагрузки принимаем равным среднестатистическим показателям для большинства транзисторов;
Rн = 70 Ом;
Проводим нагрузочную прямую переменного тока через рабочую точку А и точку на оси абсцисс при:
,
(3.34)
.
Отмечаем
на ней точки В и С, соответствующие
полному размаху выходного напряжения
амплитудой. Переносим точки В и С
на входную характеристику. Для получения
заданной амплитуды
требуется изменение тока базы от
до
и напряжения
от
до.
Рисунок 3.3.2.1 – Входная характеристика транзистора КТ815А
Из рисунка 3.3.2.1 находим наши напряжения соответствующие токам базы.
IбС = 4,7 мкА, IбВ = 0,15 мА,
UбэС = 522 мВ, UбэВ = 617 мВ.
Следовательно, коэффициент усиления каскада по напряжению:
,
(3.35)
.
Входное сопротивление транзистора в точке покоя:
,
(3.36)
.
Входное сопротивление каскада:
,
(3.37)
.
Рассчитаем значение конденсатора С2. Его значение находится с помощью выражения:
,
(3.38)
.
4 Проектирование входного каскада
4.1 Расчет номиналов элементов схемы
Промежуточный каскад так же построен по схеме с ОЭ.
Рисунок 4.1 – Схема промежуточного каскада
Соотношения, для выбора транзистора промежуточного каскада:
, (4.1)
,
,
(4.2)
,
,
(4.3)
.
По данным значениям выбираем транзистор n-p-n структуры КТ815А.
Для
выбора тока покоя коллектора найдем
амплитуду тока сигнала в цепи коллектора
,
определив предварительно амплитуду
напряжения сигнала на входе следующего
каскада
и ориентировочное значение
сопротивления резистора
:
,
(4.4)
,
где IВХm – минимальный ток базы, А.
,
(4.5)
,
,
(4.6)
,
,
(4.7)
.
Определяем
сопротивления резисторов
и
:
,
(4.8)
,
,
(4.9)
.
По входной характеристике транзистора включения с общим эмиттером находим для тока базы соответствующее напряжение смещения база-эмиттер
,
(4.10)
.
Рисунок 4.1 – Входная характеристика транзистора КТ815A
= 557,993 мВ.
Зададимся током делителя, который выбирают на порядок большим тока базы VT4 (т.к. базовый делитель должен поддерживать неизменным потенциал базы относительно земли):
,
(4.11)
.
Падение напряжения на резисторе равно:
,
(4.12)
.
Рассчитаем сопротивления базовых делителей:
(4.13)
.
,
(4.14)
.
