4 Варианты заданий на проектирование Исходные данные

1. Сопротивление нагрузки R_н.

2. Амплитуда напряжения на нагрузке U_нm.

3. Нижний уровень частоты входного сигнала f_н.

4. Верхний уровень частоты входного сигнала f_в.

5. Внутренне сопротивление источника синусоидального входного сигнала R_г.

6. Рабочая температура транзистора t⁰_р.

7. Максимальная рабочая температура транзистора t⁰_рm.

8. Коэффициент частотных искажений на низких частотах М_н.

9. Коэффициент частотных искажений на высоких частотах М_в.

Табл.1 Варианты заданий.

Варианты заданий	Параметры
	Rн, кОм	Uнm, В	fн, Гц	fв, МГц	Rг, кОм	t0р	t0рm	Мн, дБ	Мв, дБ
1	1,1	4	40	1,5	5	25	40	1,2	1,2
2	0,11	4	50	3	5	25	40	1,4	1,4
3	0,26	6	100	40	3	25	40	1,2	1,2
4	0,13	2	20	0,6	3	25	40	1,3	1,3
5	0,3	12	50	7	4	25	40	1,2	1,2
6	0,04	28	30	0,1	4	25	40	1,4	1,4
7	0,03	12	20	0,3	5	25	40	1,2	1,2
8	0,3	28	100	6	5	25	40	1,4	1,4
9	0,032	28	50	0,5	3	25	40	1,2	1,2
10	16	12	20	0,4	3	25	40	1,3	1,3

5. Пример расчета усилительного каскада

Рассчитать усилительный каскад на биполярном транзисторе с базовым делителем напряжения. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером и должен иметь эмиттерную стабилизацию рабочей точки. Питание цепей смещения и коллекторных цепей осуществляется от общего источника

Рисунок 1 - Усилительный каскад с ОЭ

5.1 Предварительные данные для расчета усилительного каскада

1. Сопротивление нагрузки R_н = 1 кОм.

2. Амплитуда напряжения на нагрузке U_нm = 1,2В.

3. Нижний уровень частоты входного сигнала f_н = 20 Гц.

4. Верхний уровень частоты входного сигнала f_в = 2 МГц.

5. Внутренне сопротивление источника синусоидального входного сигнала R_г = 5 кОМ.

6. Рабочая температура транзистора t⁰_р = 25⁰С.

7. Максимальная рабочая температура транзистора t⁰ = 70⁰.

8. Коэффициент частотных искажений на низких частотах М_н = 1,2 дБ.

9. Коэффициент частотных искажений на высоких частотах М_в = 1,2 дБ.

5.2 Выбор транзистора

Все расчеты выполните с помощью электронной таблицы Excel. Для этого откройте документ Excel. В верхней части листа напишите: «Курсовая работа студента … (например, Иванова Ивана Ивановича) группы … (например, 10-КБ-ИВ1), выполненная на тему «Расчет усилительного каскада с общим эмиттером» (рис. 1).

Рисунок 1 – Надпись на листе документа Excel

Для начала создайте таблицу с двумя строками и 10-тью столбцами, в которые по мере необходимости будут заноситься исходные данные и выполняться соответствующие расчеты. Выделите указанное число строк и столбцов (рис. 2).

Рисунок 2 – выделение таблицы

Щелкните правой кнопкой мыши по выделенной таблице и найдите команду «Формат ячейки» (рис. 3).

Рисунок 3 – Команда «Формат ячейки»

С ее помощью выведите окно «Формат ячейки» (рис.4) и сформируйте необходимые линии таблицы (рис. 5 а, б)).

Рисунок 4 – Окно «Формат ячейки»

Рисунок 5,а – Установка линий таблицы

Рисунок 5,б – Установка линий таблицы

Осуществите выбор транзистора по следующим параметрам:

1. Мощность, рассеиваемая на коллекторе Р_к.

2. Граничная частота передачи тока базы f_г ≥ f_в.

Определите мощность рассеивания на коллекторе по следующей формуле:

Р_к = 8 * к₁ * Р_н = 8 * к₁ * U_нm² / R_н;

или Р_к = 8 * к₁ * Р_н = 8.8 * U_нm² / R_н; (1)

где к₁ = 1,1.

Введите в столбец Р_к расчетную формулу. Для этого щелкните левой кнопкой мыши по второй ячейке этого столбца. Нажмите на кнопку равенства клавиатуры =. Введите значение 8,8 (с запятой, а не точкой, как это бывает в некоторых программах). Далее знак умножения (звездочка над цифрой 8 клавиатуры) (рис. 6).

Рисунок 6 – Фрагмент ввода формулы

U_нm² вводится так: в левом верхнем угле экрана есть окно формул (рис. 7).

Рис. 7 – Окно формул

Если указанной формулы (в данном случае «Степень») нет, то щелкнуть «Другие формулы…». Если есть – щелкните ее. Появится окно «Аргументы функции» (рис. 8).

Рисунок 8 – Окно «Аргументы функции

В строке «Число» мигает курсор. Щелкните левой кнопкой мыши щелкните по ячейке с числовыми данными столбца U_нm. В строке «Число» появится номер отмеченной ячейки (рис. 9). В данном случае F9. В строке «Степень» введите число2 (показатель степени U_нm) и нажмите ОК. В ячейке Р_к появится результат. Однако. Его надо поделить на R_н. Поэтому, в верхней строке экрана, где показана формула, введите знак деления / и щелкните по соответствующей ячейке столбца R_н. Далее нажмите кнопку клавиатуры Enter. В ячейке появится результат (рис. 9).

Рисунок 9 – Результат вычислений Р_к

Запишите полученный результат в пояснительной записке:

Р_к = 8 * 1,1 * 2² / 1600 = 12,7*10^-3 Вт = 0,022 Вт = 22 мВт.

Определите граничную частоту передачи тока базы в соответствии с формулами (2):

f_г5 f_в; f_г = 5 * 2*10⁶ = 10⁷ (Гц) = 10 МГц. (2)

Введите в таблицу значение частоты f_в и формулу f_г = 5 f_в для определения f_г (рис. 10).

Рисунок 10 – Определение граничной частоты

Запишите полученный в таблице результат:

f_г = 5 * f_в = 5*1,5*10⁶ = 7,5*10⁶ (Гц) = 7,5 МГц.

Предложенная схема усилительного каскада предполагает тип транзистора n-р-n. В таблице 2 полученным параметрам Р_к = 22 мВт и f_г = 7,5 МГц удовлетворяет транзистор КТ206А.