
- •Усилительные устройства
- •1. Расчёт коэффициента усиления
- •2.2. Расчёт эмиттерного повторителя
- •2.3. Расчёт элементов фиксации рабочей точки
- •2.4. Расчёт коэффициента усиления выходного каскада
- •3.2. Расчёт элементов фиксации рабочей точки
- •3.3. Расчёт коэффициента усиления входного каскада
- •7.6. Спецификация.
2.3. Расчёт элементов фиксации рабочей точки
Фиксация рабочей точки для каскада на биполярном транзисторе осуществляется резистивным делителем R12 иR22.
По входным характеристикам транзистора определим величины IбА2, UбэА2
IбА2 = 0,6 ,мА
UбэА2 = 0,84 ,В
Найдем температурные изменения токов:
=(0,001…0,01)Iнm2=0,001*0,0113=11,3
,мкА
=
Iк0
(t0)*(
-1)=
=2,3
,мкА
Тогда коэффициент нестабильности N2 определяется следующим образом:
N2==
=5
N2 должен находиться в диапазоне (2…15). Это условие выполняется.
Найдем сопротивление R22:
=211
,Ом
Найдём ток делителя IД2:
IЭА2= IбА2+ IкА2=0,0006+0,0161=16,7 ,мА
IД2=
IбА2+=0,6*10-3+
=8,6
,мА
Ток делителя должен быть IД2 ≥(3…10)IбА2:
Условие выполняется.
Найдём сопротивление R12:
R12=1562
,Ом
2.4. Расчёт коэффициента усиления выходного каскада
По входным характеристикам биполярного транзистора найдем его входное сопротивление:
h11э2==400
Rвх2=127
,Ом
В качестве сопротивления генератора на выходном каскаде принимается сопротивление коллектора входного каскада.
К2=
--
=-11.9
K2=-11.9
2.5. Расчёт ёмкостных элементов
Для каскадов на биполярном транзисторе значения емкостей конденсаторов C2,C3иСэ2 рассчитываются следующим образом:
2*3,14
*200 = 1256
С2=0,21
,мкФ
С3=0,144
,мкФ
Сэ2==
=0,66
,мФ
3. Расчёт входного каскада
Схема входного каскада:
3.1. Выбор рабочей точки транзистора
Выбор рабочей точки А в транзисторе в режиме покоя, когда входной сигнал отсутствует, сводится к выбору тока коллектора IкА1 и напряженияUкА1. Найдём значенияIкА1,UкА1 иPкА1, считая, что сопротивление эмиттераRэ1 = 0:
UH
т1
=
=
=0,39
,В
Сопротивление нагрузки для входного каскада Rн1=Rвх2=127 ,Ом
Iнm1
=
=
=0,0031,А
Umin = 1 В ; Кзап = 0,7
UкА1 = UH т + Umin = 0,39+1 = 1,39 ,В
Из схемы выходного каскада следует, что потенциал UкА1 отрицательный, т.е.UкА1=-1,39,В.
IкА1=
=
=0,0044 ,А
PкА1 = IкА1 *|UкА1| = 0,0044*1,39 =0,006 ,Вт
Таким образом, условия выбора транзистора выходного каскада следующие:
Тип проводимости: p-n-p
Iкдоп ≥ 2 * IкА1 = 8,8 ,мА
Uкдоп ≥ Е = 15 ,В
Pкдоп ≥ PкА1 = 6 ,мВт
Транзистором, удовлетворяющим всем требованиям, является КТ351А.
Основные характеристики транзистора представлены в следующей таблице:
Тип проводимости |
Uкэ,В |
Iк,мА |
Pк,мВт |
Iк0 (t0),мкА |
p-n-p |
15 |
400 |
200 |
1 при t0=270С |
Построим линию статической нагрузки:
Iк1 = f(Uкэ1)
Uк1 = -Е + Iк1 * Rк1
Uэ1 = -Iэ1 * Rэ1 ≈ -Iк1 * Rэ1
Uкэ1 = Uк1 – Uэ1= -Е + Iк1 *(Rк1+Rэ1)
Iк1
=
+
Найдем сопротивления коллектора и эмиттера. Из уравнения статистической нагрузки:
Rк1+Rэ1==
=3093
,Ом
Rэ1=(0,1…0,3)Rк1
Возьмем Rэ1=0,1Rк1, тогда:
Rк1==
=2812
,Ом
Rэ1=0,1Rк1=0,1*2812=281 ,Ом
Построим статистическую линию нагрузки. При IкА1=0 Uкэ1 = -Е = -15 ,В
При
UкА1=0
Iк1==
=0,0048
,А
Построим динамическую линию нагрузки Uк’1и рабочую точку.
Uк’1
= -
=
-
=-1,93
, В
Отметим значения токов IкА1 +Iнm1 иIкА1 -Iнm1, спроецируем соответствующие им точки на линии динамической нагрузки на ось напряжений и найдемUнm1.Найденное значение
Uнm1 = 0,5 В больше рассчитанного ранееUнm1 = 0,39 В.
β==
=24