Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Политехнический институт (филиал) УрФУ в г. Каменске-Уральском
Контрольная работа № 4
Расчет предварительного усилителя
на транзисторе
Вариант № _____
Студент ________________
Группа ________________
Преподаватель Черноскутов А.М.
2017
Введение.
Усилитель предварительного усиления предназначен для усиления малого напряжения переменного тока в различных диапазонах частот. Входное напряжение усилителя может иметь величину от единиц микровольт до десятков милливольт, выходное - не превышает одного - двух вольт. Коэффициент усиления таких усилителей обычно не более ста.
Мощность каскадов предварительного усиления невелика, поэтому значение КПД не играет существенной роли, важным показателем является минимальный коэффициент нелинейных искажений и максимального динамического диапазона усиливаемого сигнала, в этой связи используется режим класса А.
На рисунке 1 приведена типовая схема усилителя.
Рис. 1 Усилитель с емкостными связями
Делитель, образованный резисторами R1 и R2 задает напряжение базы транзистора Uб. Если ток делителя значительно больше тока базы, то напряжение базы Uб будет слабо изменяться при малых изменениях тока базы (будет почти постоянным). Поэтому данную схему называют схема с постоянным потенциалом базы.
В этой схеме резистор Rэ обеспечивает отрицательную обратную связь по току, необходимую для стабилизации режима работы усилителя по постоянному току. Емкость Сэ шунтирует резистор Rэ и исключает обратную связь на частоте усиливаемого сигнала.
Источники входного сигнала могут иметь внутреннее сопротивление Rc от десятков до сотен и тысяч Ом . Так как усилитель в схеме с общим эмиттером имеет сравнительно небольшое входное сопротивление, то при значительном сопротивлении источника сигнала на входе усилителя следует включать схему с общим коллектором (эмиттерный повторитель). Эмиттерный повторитель, как известно, имеет высокое входное и малое выходное сопротивление.
Нагрузка такого усилителя является, как правило, активной может иметь значения от десятков до сотен и более Ом. Так усилитель в схеме с общим эмиттером имеет большее выходное сопротивление, а при его уменьшении снижается коэффициент усиления, то при малом сопротивлении нагрузки следует включать эмиттерный повторитель на входе усилителя.
1. Расчет усилителя.
1.1. Исходные данные.
Коэффициент усиления |
|||||
|
по напряжению: |
КU |
= |
** |
|
по току: |
КI |
|
|
|
|
по мощности: |
КP |
|
|
|
|
Напряжение |
|||||
|
на нагрузке (действующее значение) |
UН |
= |
** |
В |
|
на входе (действующее значение) |
UВХ |
|
|
В |
ЭДС источника |
|||||
|
сигнала (действующее значение) |
ЕС |
|
|
мВ |
|
питания (постоянного тока) |
ЕК |
|
|
В |
Ток |
|||||
|
в нагрузке (амплитудное значение) |
IНМ |
|
|
мА |
Мощность |
|||||
|
в нагрузке |
PН |
|
|
Вт |
Сопротивление в цепи |
|||||
|
источника сигнала: |
RС |
= |
** |
Ом |
нагрузки: |
RН |
= |
** |
Ом |
|
коллектора |
|
|
|
|
|
эмиттера |
|
|
|
|
|
Диапазон усиливаемых частот |
|||||
|
нижняя граничная частота: |
FН |
= |
** |
Гц |
верхняя граничная частота: |
FВ |
= |
** |
кГц |
|
Диапазон температур окружающей среды |
|||||
|
минимальная: |
ТMIN |
= |
** |
C˚ |
максимальная: |
ТMAX |
= |
** |
C˚ |
|
Коэффициент температурной нестабильности: |
S |
= |
** |
|
|