2.5 Расчёт конденсаторов
Рассчитаем разделительные конденсаторы Ср1 и Ср2, которые снижают коэффициент усиления каскада.
мс;
.
Полагая, что
Получим мс.
Тогда из формул:
,
находим Ср1 = 0,57мкФ, Ср2 = 4.16 мкФ.
Из ряда Ср1 = 0,56 мкФ, Ср2 = 4.3 мкФ.
Определение верхней границы полосы пропускания каскада
Проверим, превысит ли полученное значение верхней границы частоты требуемое по условию: кГц.
3,08 мкс
мкс;
Верхняя граница полосы пропускания:
51,5 кГц.
Условие выполнено.
3. Перечень элементов (спецификация)
№ |
Поз. |
Название |
Кол-во |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
Конденсаторы |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Cp2 |
К53-1А 0.56 мкФ ±10% |
1 |
|
5 |
Cp2 |
К53-1А 4.3 мкФ ±10% |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Резисторы |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
R1 |
C1-4 0.5Вт 10 кОм ±5% |
1 |
|
2 |
R2 |
C1-4 0.5Вт 11 кОм ±5% |
1 |
|
3 |
Rэ |
С2-23 0.5Вт 560 Ом ±5% |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзисторы |
|
|
6 |
VT |
КТ 3107 А |
1 |
|
|
|
|
|
|
4. Моделирование усилительного каскада на ЭВМ.
4.1 Схема моделирования в Design Lab 8.0.
Рис. 1 Исходная схема
4.2 Анализ схемы по постоянному току
|
Предварительный расчет |
Основной расчет |
Расчет на ЭВМ |
|
-17.5 |
-14.8 |
-13.44 |
|
8 |
9 |
10.36 |
|
— |
-134 |
-191 |
4.2 Амплитудные характеристики входного и выходного сигнала
Рис. 2 Синусоида входного (зеленый) и выходного сигнала (красный)
-
ТЗ
Ручной расчет
Расчет на ЭВМ
0.75
0.76
0.77
.Рис. 3 семейство синусоид входного и выходного сигнала
|
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
4.5 |
5 |
5.5 |
6 |
6.5 |
|
0.38 |
0.762 |
1.14 |
1.52 |
1.9 |
2.29 |
2.66 |
3.04 |
3.43 |
3.79 |
4.16 |
4.38 |
4.47 |
Рис. 4 Амплитудная характеристика
Максимальная амплитуда выходного сигнала без искажения равна 5,5 В, что превышает заданную в задании.
4.3 Частотные характеристики каскада
Рис.5 АЧХ усилителя
|
|
|
0.77 |
80 |
852 |
4.4 Входное сопротивление каскада
Рис. 6 Зависимость входного сопротивления Rвх от частоты сигнала
Rвх=5400 Ом
4.5 Выходное сопротивление
Рис.6 Семейство АЧХ Ku(Rn)
|
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
0.446 |
0.570 |
0.627 |
0.660 |
0.682 |
Рис.7 Зависимость Кu от Rn
5. Выводы
Предложенный транзистор не удовлетворяет условиям и не может обеспечить работу каскада. Выбранный транзистор КТ3107А обеспечивает все условия, заданные в техническом задании:
- коэффициент усиления превосходит заданный;
- полоса пропускания шире заданной;
6. Список используемой литературы
«Электротехника и электроника» под редакцией Герасимова
«Основы микроэлектротехники» Степаненко И.П.
Вольтамперные характеристики транзисторов.
http://193.233.69.42/old_site/
А.Т.КОБЯК, Н.Р.НОВИКОВА, В.И.ПАРОТЬКИН, А.А.ТИТОВ «Применение системы Design Lab 8.0 в курсах ТОЭ и электроники», изд. МЭИ, 2001.
Брежнева К М «Транзисторы Для Аппаратуры Широкого Применения», Москва «Радио и Связь», 1981.