2.3. Принципиальная схема усилителя низкой частоты, назначение и принцип действия.

Принципиальная схема усилителя:

Рис. 8. Схема усилителя

Обозначение элементов схемы: - сопротивления делителя напряжения;

- сопротивление коллектора;

- сопротивление, введенное в эмиттерную цепь для реализации отрицательной обратной связи по току;

- разделительные емкости.

емкость, убирающая отрицательную обратную связь по току в области рабочих частот.

Схема предназначена для усиления сигнала низкой частоты. На базу транзистора подается сигнал, делитель напряжения, состоящий из резисторов R₁ и R₂, обеспечивает стабильный ток базы. Резистор R_Е обеспечивает отрицательную обратную связь.

3. Расчет положения рабочей точки

3.1. Расчет сопротивлений усилителя , , , с учетом таблицы номиналов (Приложение в) и положения рабочей точки , .

Расчет сопротивлений R_c и R_e

Расчет сопротивлений R₁ и R₂.

3.2. Графоаналитический расчет рабочей точки и малосигнальных параметров транзистора

Входное дифференциальное сопротивление:

Выходное дифференциальное сопротивление:

Статический коэффициент передачи тока:

Дифференциальный коэффициент передачи тока:

Коэффициент крутизны:

Коэффициент усиления по напряжению из графоаналитического расчета:

Cвязь малосигнальных параметров транзистора с h- параметрами:

h₁₁-входное сопротивление:

h₂₂-выходная проводимость

h₁₂-коэффициент передачи по напряжению

h₂₁-коэффициент передачи по току

4. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЯ ПО МАЛОСИГНАЛЬНОЙ СХЕМЕ

Рис. 9. Малосигнальная схема усилителя

4.1 Параметры усилителя без отрицательной обратной связи по току

Рассчитаем значения , , - коэффициента усиления по напряжению

4.2 Параметры усилителя с отрицательной обратной связью по току

Рассчитаем значения , , - коэффициента усиления по напряжению

Вследствие отрицательной обратной связи по току выходное сопротивление растет незначительно и стремится к

4.3. Расчет значений емкостей , ,

Без отрицательной связи по току:

Поскольку схема содержит три фильтра верхних частот, то нужно выбрать частоты среза этих фильтров в пределах до . Предположим, что частоты равны; используя формулу для n фильтров с равными частотами среза, найдем частоту среза этих фильтров:

– внутреннее сопротивление источника напряжения

– внутреннее сопротивление нагрузки

Емкости определяются по формулам:

Для схемы без отрицательной обратной связи:

Построим примерную амплитудно-частотную характеристику усилителя без обратной связи по току

Рис.10 АЧХ усилителя

5. Моделирование работы усилителя в режиме большого сигнала

Моделирование работы усилителя проводится для двух режимов: с отрицательной обратной связью и без нее.

Рис. 11. Схема усилителя без ООС.

Рис. 12. Схема усилителя с ООС