3.2.Выбор транзистора
В качестве транзистора для выходного каскада выбираем биполярный транзистор МП40(маломощностной, низкочастотный)
|
Рассчитанные значения |
Предельно допустимые значения МП40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p-n-p |
p-n-p |
На выходной ВАХ строим гиперболу максимальной рассеиваемой мощности(График 3):
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
|
150 |
75 |
37.5 |
25 |
18.75 |
15 |
Так как гипербола расположена выше обеих линий нагрузок (не пересекает их), то транзистор выбран правильно.
Входная ВАХ для схемы с ОЭ Iб=f(Uбэ)|Uкэ=const.
Их выходной ВАХ определяем:
1) коэффициент усиления по току для схемы с ОЭ:

Расчет
производим следующим образом:
а) проводим вертикальную линию параллельную Iкчерез точку Р;
б) на линии Uкэр=const откладываем т.А и т.В
“А”=Iб1=0,4мА;
“В”=Iб2=0,2мА;
в) для точек А и В определяем IкА и IкВ:



2) По графику, зная
и
,
проводим

Из входной ВАХ находим:
1) Зная
определяем
(График
4):

2) Определяем
входное сопротивление транзистора
для схемы с ОЭ:

Из справочника
для выбранного транзистора находим
,
будем использовать обратный ток
коллекторного перехода
,
и уменьшаем его в 10 раз. В справочнике
.
Возьмем
Определим
:

Для транзистора МП40 A(Ge)=2

Найдем изменение
тока
от температуры:


Коэффициент температурной нестабильности:

Каскад хорошо
термостабилизирован (то есть изменение
температуры незначительно влияет на
работу каскада), так как коэффициент
находится
в интервале
.
Расчет делителя напряжения:




Условие
выполняется,
Предварительный расчет коэффициента усиления:

Так как предыдущий
каскад не рассчитан, то
выходного каскада приравниваем к
этого же каскада:




Результаты расчета выходного каскада:
=571
Ом;
=114.2
Ом;
=1644
Ом;
=10908
Ом;
=312
Ом;
=
-7.7.
4.Расчет входного каскада
Необходимые параметры для расчета входного каскада:

2)

3)



4.1.Выбор рабочей точки
Рабочая точка
имеет координаты:



Отсюда:

Оценим мощность усилителя:

Так как Pк 0,3 мВт, то имеем транзистор малой мощности
Для маломощных
транзисторов



Получаем рабочую точку А(1.5мА ; 6.3В)
Строим выходную ВАХ для схемы с ОЭ .
EпА= 12.6 В
Найдем Rк:

Выбираем

Уравнение линии нагрузки примет вид:

а) При IкА=0; UкэА=EпА=4 В
б) При UкэА =0;

Получаем точку Р (1.5 мА ; 6.3 В).
Линия нагрузки
(динамическая линия нагрузки) пойдет
под углом
через т. Р:

учитывает
разность масштаба по оси тока и напряжения.



Из графика находим UкэА`max-максимальное переменное напряжение, которое может быть получено на выходе данного каскада: UкэА`max=0,4
Так как условие UкэА`max>Uнм (0,45>0,33) выполняется, то т. А` переименовываем в т.Р, и выбор рабочей точки закончен.
Получаем рабочую точку Р(5,6 мА; 3,4В) (График 5).
4.2. Выбор транзистора
В качестве транзистора для выходного каскада выбираем биполярный транзистор КТ120В (маломощностной, низкочастотный)
|
Рассчитанные значения |
Предельно допустимые значения КТ120В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p-n-p |
p-n-p |
На выходной ВАХ строим гиперболу максимальной рассеиваемой мощности (График 6):
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
|
|
50 |
33.3 |
25 |
16.6 |
12.5 |
10 |
Так как гипербола не пересекает линии нагрузки, то транзистор выбран правильно.
Входная ВАХ для схемы с ОЭ Iб=f(Uбэ)|Uкэ=const.
Их выходной ВАХ определяем
1) коэффициент усиления по току для схемы с ОЭ:


2) По графику, зная
и
,
проводим

Из входной ВАХ находим:
1) Зная
определяем
(График 7):

2) Определяем
входное сопротивление транзистора
для схемы с ОЭ:

Из справочника
для выбранного транзистора находим
,
будем использовать обратный ток
коллекторного перехода
,
и уменьшаем его в 10 раз. В справочнике
.
Возьмем
Определим
:

Для транзистора КТ120В – A(Si)=2,5

Найдем изменение
тока
от температуры:


Коэффициент температурной нестабильности:

Каскад хорошо
термостабилизирован (то есть изменение
температуры незначительно влияет на
работу каскада), так как коэффициент
находится
в интервале
.
Расчет делителя напряжения:





Условие
выполняется.
входного каскада
в исходных данных:



Коэффициент усиления по напряжению:

Уточним коэффициент усиления по напряжению промежуточного каскада:

Результаты расчета входного каскада:
=4200
Ом;
=840
Ом;
=61571
кОм;
=16454
Ом;
=312
=928
Ом;
=
-5.02
Общий коэффициент усиления:

Условие
выполняется(
>35.9).




















