2.2.2 Расчет каскада предварительного усиления 2
Каскад на биполярном транзисторе по схеме с ОЭ представлен на рис. 2.7.
Рисунок 2.7
Исходные данные:
(В)
(В)
(Ом)
(Гц)
(кГц)
(%)
В нашем случае Uн и Rн являются входными параметрами регулятора тембра. При двуполярном питании каскада в качестве источника Е0 может использоваться любая из половинок.
Перейдем к расчету:
1. Определяем амплитуды напряжения и тока нагрузки:
(В) (2.90)
(мА)
(2.91)
2. Задаемся током покоя:
(мА)
(2.92)
3. Задаем напряжение коллектор-эмиттер транзистора:
(2.93)
(В),
где Uкэ min=1…2 (В).
4. Определяем напряжение питания каскада из условий:
(В),
(2.94)
(В).
Напряжение источника питания должно превышать значение E0п на величину падения напряжения на сопротивлении фильтра Rф (примерно на 20-30%):
(В) (2.95)
5. Определяем сопротивление в цепи эмиттера:
(кОм) (2.96)
6. Определяем сопротивление R3:
(кОм)
(2.97)
Из стандартного ряда Е24 выберем R3=8200 (Ом).
7. Определяем амплитуду тока коллектора:
(мА) (2.98)
8. Определим мощность, рассеиваемую на коллекторе:
(мВт)
(2.99)
9. Выбираем транзистор по критериям:
(мВт)
(2.100)
(В)
(2.101)
(мА) (2.102)
(кГц)
(2.103)
Выберем транзистор КТ342А:
|
КТ342А |
Iк max, мА |
Uкэ, В |
Pк, мВт |
h21 |
|
n-p-n |
50 |
30 |
250 |
100…250 |
Для проведения последующих расчетов из параметров выбранного транзистора определим:
(2.104)
10. Рассчитываем базовую цепь.
а) задаем ток делителя:
(мА) (2.105)
б) определяем R1:
(кОм)
(2.106)
Из стандартного ряда Е24 выберем R1=560 (кОм).
в) определяем R2:
(кОм)
(2.107)
Из стандартного ряда Е24 выберем R2=240 (кОм).
11. Задаемся допустимым коэффициентом гармоник каскада:
(2.108)
Отсюда находим R4 и R5:
(Ом) (2.109)
Из стандартного ряда Е24 выберем R4=330 (Ом).
(Ом) (2.110)
Из стандартного ряда Е24 выберем R5=2.2 (Ом).
12. Определим коэффициент усиления:
(2.111)
13. Определим входное сопротивление каскада:
(2.112)
где
(Ом) (2.113)
Из стандартного ряда Е24 выберем Rвх=39 (кОм).
14. Определим номинальное входное напряжение:
(В)
(2.114)
15. Емкость конденсатора С2 рассчитывается по формуле:
(мкФ)
(2.115)
где
(Ом)
(Ом)
в последней формуле
(Ом)
(Ом)
Из стандартного ряда Е6 выберем С2=68 (мкФ).
16. Емкости С1 и С3 рассчитываются по формуле:
(2.116)
(2.117)
Из стандартного ряда Е6 выберем С1=0.15 (мкФ).
(2.118)
Из стандартного ряда Е6 выберем С3=0.15 (мкФ).
17. Сопротивление Rф определяются исходя из падения напряжения на нем и тока, равного сумме токов делителей в цепи базы и эмиттера:
(Ом) (2.119)
Из стандартного ряда Е24 выберем Rф=3000 (Ом).
18. Для определения емкости конденсатора Сф можно использовать формулу:
(мкФ)
(2.120)
Из стандартного ряда Е6 выберем Сф=33 (мкФ).