2. Розрахунок ємностей каскаду.

Блокувальна ємність в колі емітера.

Значення ємності С_е визначається із співвідношення С_е=1/(2πf_нR_вх.тр).

По таблиці номінальних значень [1] вибираємо номінальну величину С_еном≥С_е, тип конденсатора [1] і записуємо в специфікацію. Наприклад: К50-3-5мкФ-12В.

Розділювальна ємність С_р2.

Розділювальна ємність вихідного кола підсилювача розраховується із співвідношення С_р2=1/(2πf_н(R_к+R_н)). Після вибору номінальної величини і типу конденсатора записуємо в специфікацію.

Розділювальна ємність вхідного кола С_р1.

Розділювальна ємність вхідного кола підсилювача розраховується із співвідношення С_р1=1/(2πf_н(R_с+R_вх.е)), де R_вх.е- вхідний опір каскаду при включенні транзистора з ЗЕ. Вхідний опір каскаду R_вх.е з урахуванням опору базового подільника розраховується із співвідношення 1/R_вх.е=1/R_вх.тр+1/R_б1ном+1/R_б2ном.

Після вибору номінальної величини і типу конденсатора записуємо в специфікацію.

Ємність фільтру.

Ємність фільтру С_ф визначається із співвідношення С_ф=10/2πf_нR_ф. Після вибору номінальної величини і типу конденсатора записуємо в специфікацію.

9. Розрахунок коефіцієнтів підсилення по напрузі і струму.

Коефіцієнти підсилення по напрузі і струму згідно визначення відповідно дорівнюють: К_U=U_вихm/U_вхm, К_І=І_вихm/І_вхm.

Амплітуда струму сигналу у вхідному колі, з урахуванням втрат в базовому подільнику, розраховується за слідуючим співвідношенням: І_вхm=І_бm+U_бm(1/R_б1ном+1/R_б2ном), де І_бm=(І_бМакс-І_бМін)/2, U_бm- амплітуда напруги сигналу на базі транзистора.

Амплітуду напруги сигналу у вхідному колі U_вхm, враховуючи шунтування опору резистора в колі емітера практично нульовим ( в смузі пропускання ) опором С_е, можна прийняти рівною U_бm.

В вихідному колі підсилювача, враховуючи схему заміщення вихідного кола ( в смузі пропускання ), можна прийняти, що амплітуда напруги на навантаженні -U_вихm дорівнює значенню U_Кm. Амплітуда струму в навантаженні може бути розрахованою за формулою: І_вихm=І_кm-U_кm(1/R_кном+1/R_{вих тр}), де R_{вих тр} - вихідний опір транзистора, який розраховується графічно, тобто чисельно дорівнює котангенсу кута нахилу (до вісі напруг) дотичної в робочій точці вихідної ВАХ (рис. 4).

10. Розрахунок частотної характеристики підсилювача.

Якісно частотна характеристика підсилювача ПНЧ розраховується за співвідношенням, яке отримується з аналізу схеми заміщення вихідного кола (рис. 2) по змінній складовій сигналу.

Рис. 2

В цій схемі заміщення ми нехтуємо конденсатором С_р1, що не впливає на якісний вигляд нормованої АЧХ і дозволяє отримувати приблизні значення граничних частот. Відповідно до схеми заміщення частотну характеристику можна отримати як К(f)= U_вих/І, тобто, як залежність від частоти коливань комплексного опору вихідного кола ПНЧ. Виходячи з цього:

,

де ,,.

Розрахунок частотної характеристики за цими співвідношеннями проводиться на ЕОМ із складанням програми на будь – якій мові програмування ( за вибором курсанта ). Значення R_к, R_{вих тр}, С_р2 беруться розраховані номінальні, R_н, С_н – із завдання. В результаті повинні бути побудовані АЧХ - |К(f)| і ФЧХ – θ(f)=arg(К(f)) підсилювача. Приклад отриманих характеристик приведений на рис. 3. Потрібно відмітити, що у побудовах бажано застосовувати логарифмічний масштаб по осі частот, так як характеристики будуються в широкому діапазоні частот ( рекомендується 0 – 20 кГц ). З графіків необхідно визначити граничні частоти смуги пропускання підсилювача (fв_гр та fн_гр визначаються на нормованій АЧХ по рівню 0.707), порівняти їх із завданням і зробити висновки. Графіки привести на окремому аркуші курсової роботи.

Рис. 3