Параметры, выбранного транзистора

Диапазон температур окружающей среды: ;

Максимальный постоянный ток коллектора: ;

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер:;

Максимальная постоянная мощность на коллекторе: (мВт);

Коэффициент передачи тока:;

f _{ГР VT} = 0,083.

После выбора транзистора для него проводится проверка выполнения условия:

,

где - верхняя предельная частота транзистора (минимальное ее значение).

7. На выходных характеристиках I_К = f (U_{К Э} ) транзистора (Рис. 1) строится линия нагрузки по двум точкам:

I_К = 0; U_КЭ = E_К = U_{К max Э} = 18,7 (В) (режим холостого хода);

U_К = 0; I_К = I_{К max Э} = 9 (мА) (режим короткого замыкания).

8. Выбор точки П покоя (при работе усилителя в режиме класса А) производиться в середине отрезка АВ. Перпендикуляры, опущенные на оси U_КЭ и I_К из точки П, дадут значения I_КП = 4,5 (мА) и U_КЭП = 9,5 (В), одновременно определяется и значение I_БП =0,25 (мА) (проводится пунктирная кривая).

9. На входных ВАХ - I_Б = f (U_{Б Э} ) (Приложения Рис. 2) при I_Б = I_БП и U_{К Э} 0, определяется U_БЭП . U_БЭП = 0,7 (В).

10. Сопротивления резисторов в цепях коллектора R_К и эмиттера R_Э вычисляются исходя из того, что:

;

При этом следует учесть рекомендацию:

.

;

Значения R_К и R_Э выбираются стандартными из ряда:

(Е24). Тип резистора: МЛТ – 0,5 – 360 Ом

(Е24). Тип резистора: МЛТ – 0,5 – 1,8 кОм

11. Из анализа схемы усилителя, можно получить соотношения для расчета сопротивлений резисторов R₁ , R₂ и R_Ф:

где:

U_БП=U_БЭП+U_ЭП=U_БЭП+I_ЭП·R_Э,; U_БП = 0,7+0,0045= 2,28 (В);

I_ЭП=I_КП = 4,5 (мА);

U_Ф=(0,1÷0,2)E_К;

I_Д - ток делителя:

I_Д=(2÷5)I_БП - для транзисторов, у которых r_ВХ=(1000÷10000) Ом;

I_Д =(5÷10)I_БП - для транзисторов, у которых r_ВХ=(100÷1000) Ом.

r_ВХ - входное сопротивление транзистора по переменному току:

r_ВХ= ∆U_БЭ и ∆I_Б - определяются по входной характеристике.

При определении r_ВХ по входным характеристикам транзистора приращения ∆U и ∆I находят на участке ВАХ I_Б= f (U_БЭ) (Приложения. Рис. 2) при U_КЭ≠0, прилегающим к точке покоя П (в окрестности точки покоя П).

В соответствии с вышесказанным имеем:

Теперь находим значение I_Д:

I_Д=(5÷10)I_БП – так как

В соответствии с полученными результатами имеем:

Значения резисторов выбираются стандартными из ряда:

тип резистора МЛТ – 0,5 – 18 кОм

3,5 кОм (Е24), тип резистора МЛТ – 0,5 – 3,5 кОм

(Е24), тип резистора МЛТ – 0,5 – 1,6 кОм

Для проверки правильности расчетов вычисляют значение эквивалентного сопротивления R_ЭКВ в цепи базы транзистора:

;

При этом необходимо, чтобы выполнялось условие:

R_ЭКВ=(2÷5)·r_ВХ;

R_ЭКВ =3,5·r_ВХ = (Ом).

12. Емкость конденсатора С_Э рассчитывается исходя из того, что для нижней частоты f _Н полосы пропускания X_СЭ≈0,1R_Э, откуда:

,

13. Входное сопротивление усилительного каскада определяется:

,

14. Ёмкости конденсаторов С₁ и С₂ определяются:

;(дБ);;

Номиналы ёмкостей С₁, С₂, С_Э - выбираются стандартными из ряда:

С₁ = 6,2 (мкФ) (Е24), тип конденсатора К75 – 10 – 1,6 мкФ

С₂ = 0,91 (мкФ) (Е24), тип конденсатора К53 – 16 – 1 мкФ

С_Э = 120 (мкФ) (Е24), тип конденсатора К75 – 12 – 120 мкФ

15. Ёмкость конденсатора С_Ф выбирают такой, чтобы на частоте f = 50Гц промышленной сети выполнялось условие:

X_СФ<<R_Ф.

Можно принять, что X_СФ=0,1R_Ф, тогда

Откуда:

,

где f = 50Гц, но это без учета коэффициента сглаживания q.

Номинал ёмкости С_ф - выбирается стандартным из ряда:

К52 – 20 – 20 мкФ

16. Расчет С_Ф с учетом коэффициента сглаживания q:

а). Определяем нагрузку фильтра:

б). Определяем коэффициент K_Ф:

в). Значение емкости С_Ф с учетом коэффициента сглаживания q будет:

где f = 50Гц.

Номинал С_Ф выбирается из стандартного ряда и принимается большее значение из полученных (расчетных) значений.

(Е24), тип конденсатора К52 – 20 – 12 мкФ

17. Коэффициент усиления по напряжению будет:

,

где R_Н~=

β_t^o_C - выбирается при минимальной температуре из указанного диапазона.

18. Коэффициент усиления по току будет:

19. Коэффициент усиления по мощности:

К_Р=К_I·K_U,

20. Выходное сопротивление:

R_ВЫХ ≈ R_К , R_ВЫХ = 1760 (Ом).