I. Расчет малосигнального усилителя на бт, включенного по схеме с оэ.

1. Для обеспечения стабилизации рабочей точки падение напряжения на резисторе (потенциал эмиттера) можно выбрать из условия

;

Это минимальное напряжение, требуемое для компенсации температурного ухода как при увеличении, так и при уменьшении температуры.

Из таблицы 1.1 находим для транзистора КТ342А U_кэ0=8 В, тогда

.

Напряжение питания выбирается согласно выражению

;

.

для обеспечения максимального значения амплитуды неискаженного выходного сигнала.

2. Сопротивления резисторов и находим по выражениям

;

, т.к. можно принять .

По выходной характеристике транзистора для U_ИП=17,6 В и заданного I_K=8 мА находим: I_K0=2,5 мА.

I_К

U_ИП

U_КЭ, В

4,3

5,1

I_б=23 мкА

4

Тогда .

Принимаем R_K=1,8 кОм ±5%.

.

Принимаем R_Э=390 Ом ±5%.

Для U_КЭ=8 В=const находим .

3. Находим ток базы

,

и потенциал базы транзистора

,

где напряжение база-эмиттер в рабочей точке для кремниевого транзистора можно принять .

4. Для обеспечения работоспособности схемы стабилизации задаемся током делителя напряжения, образованного резисторами R1 и R2, в десять раз больше тока базы

.

5. Находим сопротивления R1 и R2

;

Принимаем R1=51 кОм ±5%.

. Принимаем R2=8,2 кОм ±5%.

6. Емкости конденсаторов находим из условий

; ; Найдем R_ВХ=R_Б // R_ВХ.ТР.=R₁ // R₂ // R_ВХ.ТР. ,

где ;

r_Э=φ_Т/I_Э0=0,026/4,3·10^-3≈6 Ом (для Т=300 К, φ_Т=0,026 В)

r`_Б=τ_К/C_КБ=500·10^-12/8·10^-12=62,5 Ом;

.

.

R_ВЫХ≈R_K=1,8 кОм.

;

Принимаем С1=91 мкФ ±10%.

Принимаем С2=15 мкФ ±10%.

.

Принимаем С_Э=220 мкФ ±10%.

Расчет основных параметров усилительного каскада (оэ)

Коэффициент усиления по току каскада на БТ с ОЭ определяется соответствующим дифференциальным параметром транзистора h_21э:

;

.

,

поскольку .

.

Знак минус говорит о том, что каскад с ОЭ инвертирует входной сигнал.

Сквозной коэффициент усиления:

.

Граничные частоты полосы пропускания усилителя, т.е. значения частоты сигнала на которых коэффициенты передачи уменьшаются в раз, определяются выражениями:

;

;

;

;

;

.

Нижняя граничная частота полосы пропускания усилителя f_Н будет больше максимальной из f_н1, f_н2, f_н3.

Вычислим значения коэффициентов частотных искажений, обусловленных фильтрами, на частоте f в области НЧ:

;

;

.

Общее значение коэффициента частотных искажений усилительного каскада на некоторой частоте f в области НЧ определяется согласно

, в децибелах.

.

Конденсатор пересчитаем во входную цепь транзистора

.

И для верхней граничной частоты полосы пропускания усилителя f_в можно записать

;

;

;

;

;

;

Получаем .

Вычислим значения коэффициентов частотных искажений, обусловленных наличием фильтров НЧ, на частоте f в области ВЧ:

;

;

.

Коэффициент частотных искажений на верхней граничной частоте f_В:

.

II. Расчет эмиттерного повторителя (ок)

1. Вычисляем максимально возможное значение амплитуды тока нагрузки, соответствующее идеальному согласованию, когда U_ВЫХ=E_Г:

.

2. Выбираем рабочую точку БТ:

I_э0≈1,3·I_Н=1,3·5=6,5 мА;

U_КЭ0=U_э0= I_э0· R_э0=U_ип/2=15/2=7,5 В.

Можно считать, что I_К0≈I_э0=6,5 мА.

.

Принимаем R_Э=1,2 кОм ±5%.

3. Находим ток базы:

;

.

4. Для обеспечения работоспособности схемы стабилизации задаемся током делителя напряжения, образованного резисторами R1 и R2, в десять раз больше тока базы

.

5. Находим сопротивления R1 и R2

;

Принимаем R1=15 кОм ±5%.

. Принимаем R2=20 кОм ±5%.

6. Емкости конденсаторов находим из условий

;

Найдем R_ВХ=R_Б // R_ВХ.ТР. ,

где

;

;

;

r_Э= 6 Ом ;

r`_Б= 62,5 Ом;

;

;

;

;

;

;

.

;

Принимаем С1=11 мкФ ±10%.

;

Принимаем С2=1800 мкФ ±10%.