5. Расчет 3 каскада (инвертирующего на оу)

Этот каскад, как и второй, является каскадом предварительного усиления. Таким образом, в качестве КПУ2 можно выбрать инвертирующий каскад, выполненный на ОУ. Но, поскольку R_Гдля него являетсяR_вых(2 каскада), поэтому схема будет выглядеть следующим образом (рис. 27):

Рис. 27

ОУ как и в двух предыдущих каскадах выполнен на ИМС DA3 TLE 2037 ACD.

Аналогично, как и в 1 каскаде R_2,выберем резисторR₁₀– МЛТ 0.125 100 кОм5%. Используя следующее соотношение, найдем значение сопротивленияR₉:

.

Выберем номинал резистора из справочника[10]:

R₉– МЛТ 0.125 16 кОм5%.

Входное сопротивление каскада:

Выходное сопротивление каскада:

Реальный коэффициент усиления каскада:

где знак «-» показывает инверсию входного сигнала.

Рассчитаем сопротивления резисторов R₁₁иR₁₂:

.

Выберем номиналы резисторов из справочника[10]:

R₁₁- МЛТ 0.125 200 кОм5%,

R₁₂- МЛТ 0.125 200 кОм5%.

6. Расчет 4 каскада (инвертирующий оэ на vt)

Назначение каскада – усиление сигнала не только по U, но и обеспечение входного тока для оконечного мощного каскада.

Выберем биполярный транзистор КТ3102Б – кремниевый маломощный высокочастотный. Выбор кремниевой структуры определяется малой температурной нестабильностью – менее 5% и относительно высоким напряжением питания. В таблице приведены справочные данные этого транзистора, а входные и выходные статические ВАХ на рис. 28.

Табл. 2. Параметры транзистора КТ3102Б.

Параметр	Значение	Ед. изм.	Параметр	Значение	Ед. изм
	0.1	А		200…500	ед.
	50	В		250000000	Гц
	50	В		610-12	Ф
	5	В		310-12	Ф
	0.250	Вт
	85	С

Рис. 28

Расчет h-параметров:

,

,

,

.

По рассчитанным h-параметрам найдем сопротивления коллектора, эмиттера и базы транзисторов:

,

,

,

,

,

,

.

Схема включения изображена на рис. 29.

Рис. 29

Пусть ,,,,.

Приняв , воспользуемся следующими формулами для определения сопротивлений:

,

,

,

,

.

Подсчитаем мощность сопротивлений R₁₅иR₁₆:

,

.

Выберем номиналы резисторов из справочника[10]:

R₁₆– МЛТ 0.125 150 Ом5%,

R₁₇– МЛТ 0.125 470 Ом5%.

Рассчитаем резистивный делитель (R₁₃-R₁₄)R_дел:

,

.

Выберем номиналы резисторов из справочника[10]:

R₁₄– МЛТ 0.125 47 кОм5%,

R₁₇– МЛТ 0.125 110 кОм5%.

Рассчитаем некоторые параметры каскада ОЭ.

Входное сопротивление:

.

Проверим условиедля ИМС TLE2037ACD:,условие выполняется.

Выходное сопротивление:

.

Коэффициент передачи по напряжению:

.

Коэффициент передачи по току:

.

Входное напряжение:

.

Для обеспечения линейности необходимо, чтобы и.

Пересчитаем номиналы элементов по тем же формулам при , тогда

,

,

,

.

Выберем номиналы резисторов из справочника[10]:

R₁₃– МЛТ 0.125 110 кОм5%,

R₁₄– МЛТ 0.125 51 кОм5%,

R₁₅– МЛТ 0.125 220 Ом5%,

R₁₆– МЛТ 0.125 220 Ом5%.

Рассчитаем коэффициент передачи каскада:

,

,

.

При выбранном соотношении резисторов ,иневозможно обеспечить расчетный, т.к. транзисторы при этом будут работать в ключевом режиме (рабочая область ограничивается). Для измененияи возврата каскада в усилительный режим работы введем ООС посредством резистора.

Коэффициент передачи отрицательной обратной связи:

.

Результирующий коэффициент передачи каскада, после введения ООС:

,

.

Рассчитаем значение сопротивления R₁₇:

.

Выберем номинал резистора из справочника[10]:

R₁₇– МЛТ 0.125 100 кОм5% [10].

Тогда , где- коэффициент передачи каскада до ввода ООС.

Пересчитаем входное и выходное сопротивления каскада по формуле:

, причем условие() выполняется,

.