Задание по расчету схем усилительных каскадов

1. Схема с общим эмиттером

1. Перенесите входные и выходные ВАХ транзистора, который Вы выбрали, на миллиметровку. С учетом предельных режимов и минимальных искажений обрисуйте рабочую область.

2. Сформулируйте задачу, т. е. определите назначение каскада, для чего Вы хотите его использовать.

3. Из справочника запишите параметры транзистора, предельные режимы, зависимости параметров транзистора от режима и температуры.

4. В соответствии с поставленной задачей поставьте рабочую точку А и запишите ее параметры – токи и напряжения транзистора.

5. Найдите все физические параметры и h-параметры в окрестностях рабочей точки. Найдите ,,,,.

Расчет по постоянному току

1. Провести расчет каскада по постоянному току для схемы. Расчет производить по полной методике, считая, что:

; В; Ом; ºС; ºС (кремниевые транзисторы); = +50 С (германиевые транзисторы); –резистор, выделяемый из расчетного ,

коэффициент нестабильности должен быть меньше. Найти сопротивление гасящего резистора.

Для этого найти изменение с температурой всех параметров транзистора, влияющих на ток коллектора, и определить допустимые изменения тока коллектора по формуле:

.

Если в справочнике нет зависимости от температуры (от температуры), то воспользоваться следующей формулой:

,

,

,

где – максимальная рабочая температура перехода;

–тепловое сопротивление промежутка переход – окружающая среда;

–мощность рассеяния на коллекторе в рабочей точке;

–температура окружающей среды.

Величину , если она не указана в справочнике, взять 0,65 град/Вт.

2. Провести упрощенный расчет каскада по постоянному току для следующих схем (рис. 13) при той же рабочей точке и .Не путать с !

3. Считая, что нагрузкой является аналогичный каскад, т. е. , построить динамическую нагрузочную прямую.

4. Определить ,, выходную мощность. Для основной схемы (п. 1) определить напряжение на электродах транзистора относительно общей шины:,,. Уметь определять все токи и напряжения любого каскада по схеме ОЭ, если заданы номиналы резисторов, тип транзистора и напряжения источников питания (,,,,,,,,).

5. Определить мощность резисторов и напряжения конденсаторов.

1)	4)
2)	3)

Рис. 13. Схемы для расчета усилительного каскада по постоянному току

Расчет по переменному току

Область средних частот

1. Найти ,,,,,дляОм;кОм,(нагрузка – аналогичный каскад).

!!!Внимание!!!

1. определять при и с учетом, т. е.. Обращать внимание на влияниянаи при необходимости пересмотреть.

2. определять с учетом .

3. Не забывать о .

2. Провести расчет характеристик для стандартных значений выходного сопротивления генератора звуковых частот. Дать анализ зависимости.

3. Найти ,,,, для тех же значений, как и п. 1 и одного (любого) значения.

4. Найти параметры каскада без обратной связи.

5. Определить на переменном токе ,.

6. Найти ,,по формулам, учитывая внутреннюю обратную связь. Помнить о

7. С учетом в данной точке найти,,,и сопротивления динамической нагрузки, т. е. если каскад выполняет роль динамической нагрузки.

8. Сделать общие выводы.

Область низших частот и больших времен

1. Обеспечить Гц, т. е. найти значения,,.

2. Для мкФ имкФ найтии.

3. Для импульсов длительностью мкс, 100 мкс и 1000 мкс и,,по пункту 1 найти коэффициенты спада вершины импульса. Сделать вывод.

4. Каскад работает как усилитель импульсов с длительностью мкс. Обеспечить(найти,,).

5. Для схем с мкФ имкФ имкс, 100 мкс и 1000 мкс найти.

6. По пункту 1 построить АЧХ и ФЧХ.

7. По п. 1 построить переходную характеристику.

8. Рассчитать , чтобы цепьне влияла на общую постоянную времени.

9. Сделать общие выводы.

Область высших частот и малых времен

1. Найти ,,,,,,.

2. Найти для стандартного значенияимпульсных генераторов лаборатории 107а.

3. Найти дляииз п. 2.

4. Построить АЧХ, ФЧХ и переходную характеристику на общем графике АЧХ и отдельном для .

5. Построить по нормированные характеристики .

6. Определить добротность:

1) по основной формуле;

2) с учётом значения ;

3) найти добротность транзистора;

4) найти идля многокаскадного усилителя.

7. Дать анализ полученных результатов. Для всех схем учитывать и.

ВНИМАНИЕ! Для всех последующих схем разрешается корректировать рабочую точку для эффектовного использования транзистора.