5 Основні рекомендації з організації самостійної роботи

Отримання глибоких і довготривалих знань, творче, аналітичне мислення підкоряється загальному процесу навчання, який умовно поділяється на чотири основних етапи:

– ознайомлювальний – реалізується на лекціях, здійснюється первинне ознайомлення з предметом вивчення, обсягом і змістом необхідних знань, загальними фізичними процесами, складаються перші уявлення про систематизацію знань;

– первинне засвоєння матеріалу – самостійне, індивідуальне опрацювання основних підручників і конспекту лекцій, спрямоване на отримання необхідних теоретичних знань. Самостійна робота найпродуктивніша, якщо студент спілкується з викладачем під час консультацій, щоб з'ясувати і уточнити основні положення навчального процесу;

– накопичення інформації – реалізується на лабораторних і практичних заняттях, в процесі підготовки, виконання, захисту завдань та звітів, розв'язання контрольних задач. На цьому етапі загальні теоретичні знання застосовують до конкретних явищ і пристроїв, поглиблюють в процесі аналізу експериментальних і розрахункових результатів. Тут корисне спілкування студентів між собою, проведення взаємних консультацій, дискусій, взаємної перевірки знань;

– аналітичне осмислення, аналіз і систематизація знань – здобувається через ознайомлення зі спеціальною літературою, рекомендованою викладачем або вибраною відповідно до індивідуальних інтересів, самоконтроль знань в процесі підготовки відповідей на контрольні запитання і завдання, виконання розрахункових завдань, курсової роботи.

Рейтингова оцінка за дисципліною

		Вид заняття / контрольний захід
	тест	пз №1	лб. №1	пз(к.р)	КТ	тест	пз №2	пз №3	лб. №2	пз(к.р)	КТ	тест	пз №4	лб. №3	лб. №4	пз(к.р)	КТ	Рейтинг.оц.
Ваг..коеф..	0,25	0,1	0,5	0,15	1,0	0,25	0,1	0,1	0,3	0,25	1,0	0,2	0,1	0,3	0,2	0,2	1,0
Мін/макс	8-15	2-5	6-10	4-5	20-35	6-10	2-5	2-5	6-10	4-5	20-35	6-10	2-3	5-7	4-6	3-4	20-30	60-100

6 ПРИКЛАДИ РОЗВ'ЯЗАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

_________________________________________________________Приклад 1

Розрахувати застосовувану в ІС каскодну схему каскаду зниження рівня сигналу від потенціалу +Е_ж1до потенціалу землі, яка вмикається до підсилювача на кремнієвому планарному БТVT1(рис.1). Вихідні дані для розрахунку: напруги джерел живлення +Е_ж1 = –Е_ж2 = 6,3В; h_21е=50, струм колектора транзистораVT1у режимі спокоюI_ок1=1мА;R_к1=3кОм.

	Каскад на VT1.У схемі підсилювача на транзисторіVT1виконується умова =1/50=0,02мА, тому , де для кремнієвих планарних БТ. На резисторі падає напруга, тоді потенціал колектора транзистора
Рисунок 1 – Схема каскаду зниження рівня з каскодним ввімкненням транзисторів	VT1.

Каскад на VT2.Потенціал бази транзистораVT2U_б2 через гальванічний зв'язок її з колектором транзистораVT1дорівнює потенціалу колектора. З урахуванням умови завданняU_вих=0 можна записати, тоді

.

Якщо прийняти струм ГСС , то опір резисторамає бути

.

Каскад на VT3. У схемі ГСС його струм визначається струмом емітера , а потенціал емітера можна визначити як. Для нормального функціонування транзистораVT3 у ГСС необхідне виконання нерівностей >0 і.

Приймаємо , тоді(, а.

Потенціал бази транзистора VT3 визначається подільникомR_б1// R_б2:

.

Виберемо струм подільника рівним колекторному струму транзистора VT3 .

Зневажаючи струмом бази, одержимо

,

.

Падіння напруги на транзисторі VT3 і резисторі повинне бути Е_ж= – 6,3 В.

Вихідний диференційний опір каскаду на транзисторі VT3 з врахуванням місцевого негативного зворотного зв'язку за струмом через резистор

де .

Транзистор VT2 ввімкнений у схему емітерного повторювача, навантаженням якого служить послідовне з'єднання резистора і опору, але оскільки за змінним струмом>>, коефіцієнт передачі напруги залишиться близьким до одиниці. При дотриманні розрахункових значень елементів, схема забезпечить зниження рівня посилюваного сигналу від потенціалудо потенціалу землі.

____________________________________________________Приклад 2

Розрахувати підсилювач потужності середнього класу Hi-Fi, схема якого наведена на рис.2. Вихідні дані: ,,,,.

Розв'язання. Аналіз схеми.Структура схеми може бути представлена трьома каскадами: вхідний – диференційний підсилювач на транзисторах VT1 іVT2, проміжний – підсилювач зі СЕ на транзисторіVT3, вихідний – двотактний емітерний повторювач на комплементарній парі VT4 іVT5, між базами яких ввімкнуті діодиVD1,VD2,VD3, які за рахунок струму колектора транзистораVT3 створюють напругу зміщення для забезпечення режиму підсилення класуАВс підвищеним струмом спокою. Зв'язок з навантаженням - гальванічний. Вихідна напруга надходить у коло зворотного зв'язкуR4,R5, C2. Вхідний сигнал подається на неінвертуючий, а сигнал НЗЗ – на інвертуючий вхід диференційного підсилювача. НаявністьC2 означає, що коефіцієнт зворотного зв'язкуза постійним струмом дорівнює одиниці (100%-й НЗЗ), що мінімізує дрейф і гарантує нульове значення постійної напруги на виході. Навантаження завдяки останньому фактору може підключатися без роздільного конденсатора. Схема живлення симетрична з фільтруючими електролітичними конденсаторами ємністю до 20000мкФ (на схемі не показані).

Розрахунок вихідного каскаду. Простежимо, як розв'язуються три важливіх питання при проектуванні такого багатокаскадного підсилювача потужності: а) вибір відповідного вхідного повного опору для підсилювача таким, щоб не навантажувати малосигнальне джерело (він має бути великим); б) забезпечення придатного підсилення; в) приведення у відповідність вихідного повного опору з навантаженням (він має бути малим і задовольняти заданому коефіцієнту демпфування).

1. Максимальна напруга на виході відповідно до виразу (5.41)

.

2. Максимальний вихідний струм

.

3. Напруга живлення кожного плеча визначається за величинами,залишковою напругою у режимі насичення транзистора , падінням напругина опорі в колі емітера і з урахуванням запасу на коливання напруги в мережіживлення. Приймаємо.

4. Максимальна потужність, що розсіюється транзистором одного плеча, згідно з виразом (5.46) при значенні параметра

.

Рисунок 2– Схема типового підсилювача потужності звукового діапазону

5. Споживана потужність від джерела живлення

.

При роботі підсилювача в режимі Вдля надійності з врахуванням запасу накомплексність опору навантаження і збільшення потужності розсіювання із збільшенням частоти сигналу розрахункове значенняР₀приймається в 2…3 рази більше. У даному прикладі цього робити не будемо.

6. Коефіцієнт корисної дії вихідного каскаду

.

7. Типи потужних транзисторів VT4іVT5кінцевого каскаду вибираємо за критеріями надійності (віддаваною потужністю і максимальною напругою на колекторі):

,

,

і швидкодії

Отриманим значенням параметрів задовольняють, наприклад, пари транзисторів протилежної провідності р-n–p КТ816А іn-p-n КТ817А, у яких,,,.

8. Максимальний струм бази транзистора одного плеча

.

9. Задамо струм спокою транзисторів VT4 і VT5 для переводу каскаду в клас АВ:

.

Оскільки струм спокою малий у порівнянні з вихідним струмом, то співвідношення за потужністю в режиміАВзалишаються практично такими ж, як у режимі В.

Режим класу АВу схемі встановлюється за допомогою трьох діодів, тому напруга між базамиVT4іVT5становить, де– пряма напруга діода.

10. Початковий струм бази в режимі спокою

.

11. Прямий струм діодів повинен бути більше струміві. Задаємо значення, вважаючи, що цей струм забезпечить пряму напругу на діоді. Нагадаємо, що діоди повинні мати тепловий контакт із транзисторами VT4іVT5.

12. Враховуючи, що напруга база-емітер для відкритих транзисторів дорівнює , а напруга між базами має бути більше на величину спадунапруги на послідовно з'єднаних резисторах, знаходимо останнєі тоді сумарний опір, отже,.