Задача 6

Визначити, при якій максимальній вхідній напрузі транзистор у схемі на рис.4 буде працювати в режимі насичення. На границі насичення коефіцієнт підсилення базового струму . Відомо, що

_к= _б ; _е=( ) _б;

Е_к=28 В, R_б=15 кОм, R_е=1 кОм, R_н=2 кОм.

Рис. 4

Розв’язування

Враховуючи, що транзистор насичений, знехтуємо спадом напруги на ньому.

За другим законом Кірхгофа запишемо рівняння для вхідного і вихідного кола транзисторного підсилювача

₍₁₅₎

_{В другому рівнянні системи виразимо струм емітера через базовий струм, скориставшись формулою, наведеною в умові задачі}

_{Оскільки залишається невідомим струм бази, то визначимо його з першого рівняння системи (15), підставивши в це рівняння формули}

_к= _б, _е=( ) _б,

_{одержимо}

Шляхом простих математичних перетворень знайдемо струм бази

мА.

Визначаємо максимальну вхідну напругу, при якій транзистор буде працювати в режимі насичення:

Задача 7

В підсилювальному каскаді використовують транзистор, увімкнений за схемою із загальним емітером з наступними величинами h-параметрів: h_11е=800 Ом, h_12е=5 10^-4 , h_21е=48, h_22е=80 мкСм. Знайти вихідну потужність, якщо ЕРС джерела сигналу Е=100 мВ, внутрішній опір джерела сигналу R_вн=500 Ом. Опір резистора в колекторному колі становить R_н=8 кОм.

Розв’язування Замалюємо еквівалентну схему вхідного кола транзисторного підсилювача

Рис. 5

Для даної еквівалентної схеми справедливе рівняння:

_{В даному рівнянні винесемо за дужки вхідний струм Івх;}

_{Визначимо вхідний струм}

_{Підставивши числові значення, отримаємо}

мкА.

_{Для визначення вихідного струму скористаємося формулою (11) для коефіцієнта підсилення по струму, замінивши в ній YH на 1/RH;}

Отже, вихідний струм

мА.

_{Визначимо вихідну потужність підсилювального каскаду}

мВт.

Задача 8

Знайти смугу підсилюваних частот двокаскадного підсилювача при нерівномірності АЧХ на верхніх частотах М_В=3дБ, на нижніх частотах М_Н=2дБ. АЧХ кожного з каскадів наведені на рис. 6.

Рис.6

Розв’язування

Визначимо АЧХ двокаскадного підсилювача шляхом множення коефіцієнтів підсилення кожного з каскадів при відповідних значеннях частот. Результуюча АЧХ зображена на рис.7.

П ідсилювач на середній частоті, яка визначається як _, згідно з рис. 7, буде мати коефіцієнт передачі по напрузі К_Uсер=1000.

Визначимо коефіцієнт підсилення на верхній К_В і нижній К_Н частотах при заданій нерівномірності АЧХ

дБ, дБ.

Враховуючи, що К_Uсер=1000, визначаємо величини коефіцієнтів К_Н і К_В у відносних одиницях





За отриманими значеннями К_н, та К_в по рис.7 визначимо величини верхньої і нижньої частот смуги пропускання

Для даного двохкаскадного підсилювача смуга пропускання дорівнює:

Задача 9

Довести, що коефіцієнт підсилення транзисторного каскаду може бути виражений формулами:

К_р= К_і² R_н/R_вх ;

К_р= К_u² R_вх/R_н .

Розв’язування

Для доведення використаємо відомі формули:

Р_вих=R_нI²_вих ; Р_вх =R_вх І²_вх; Р_вих=U²_вих/R_н; Р_вх =U²_вх/R_вх.

Використавши означення коефіцієнта підсилення по потужності і враховуючи, що

одержимо

К_р=Р_вих/Р_вх =R_н I²_вих/(R_вх І²_вх)=К_і² R_н/R_вх;

К_р=Р_вих/Р_вх =R_вх U²_вих/(R_н U²_вх)=К_u² R_вх/R_н.

Задача 10

Намалювати осцилограми двох синусоїдальних сигналів, фазовий зсув між якими дорівнює 0, 90, 180, 270. Вказати, до якого виду належить обернений зв’зок (ОЗ), якщо фазовий зсув між сиглами ОЗ та вхідним сигналом рівний вищевказаним величинам.

Розв’язування

Враховуючи миттєвий розподіл полярностей сигналів, робимо висновок, що при =0⁰ – ОЗ додатній, сигнали додаються; =180⁰ – ОЗ від’ємний, сигнали віднімаються; при =90⁰ та 270⁰ ми не можемо віднести ОЗ ні до одного з означених видів.

Рис.8

Задача 11

Коефіцієнт підсилення першого каскаду підсилювача дорівнює К_U1=40, другого - К_U2=50, третього - К_U3=10. Другий каскад охоплений ОЗ. Знайти загальний коефіцієнт підсилення при додатному і від’ємному оберненому зв’язках, якщо коефіцієнт передачі ланки ОЗ складає =0,002.

Рис. 9

Розв’язування

Визначимо коефіцієнти підсилення другого каскаду при додатному і від’ємному ОЗ

Загальний коефіцієнт підсилення трикаскадного підсилювача при додатному і від’ємному обернених зв’язках буде визначатися як добуток коефіцієнтів підсилення кожного з каскадів.

_{При від’ємному ОЗ}

_{При додатньому ОЗ}