
- •Методичні вказівки
- •4.3. Розрахунок rc-генератора на операційному
- •4.4. Розрахунок компенсаційного стабілізатора
- •4.5. Розрахунок площі радіатора для відведення тепла від
- •1. Основне завдання розрахунку електричної схеми
- •1.1. Вимоги до точності розрахунків
- •1.2. Порядок розрахунку електронних схем
- •1.3. Послідовність розрахунку електронних схем
- •2. Вибір електрорадіоелементів
- •2.1. Транзистори
- •2.2. Напівпровідникові діоди
- •2.3. Резистори
- •2.4. Конденсатори
- •2.5. Мікросхеми
- •3. Основні параметри підсилювальних елементів
- •3.1. Основні характеристики і параметри біполярного транзистора
- •3.2. Основні параметри і характеристики польового транзистора
- •3.3. Основні параметри і характеристики операційного підсилювача
- •4. Розрахунок електронних вузлів і пристроїв
- •4.1. Розрахунок каскадів попереднього підсилення
- •4.1.1. Розрахунок транзисторного каскаду підсилення в схемі зі спільним емітером
- •4.1.1.1. Розрахунок транзисторного каскаду в схемі зі спільним емітером за постійним струмом
- •4.1.1.2. Розрахунок транзисторного каскаду в схемі зі спільним емітером за змінним струмом
- •Розрахунок підсилювального каскаду в схемі зі спільним колектором
- •4.1.3. Розрахунок підсилювального каскаду в схемі зі спільним колектором і слідкуючим зв’язком
- •Розрахунок підсилювального каскаду в схемі зі спільною базою
- •4.1.5. Розрахунок каскаду попереднього підсилення на польовому транзисторі в схемі зі спільним витоком
- •4.1.6. Розрахунок каскаду попереднього підсилення на польовому транзисторі в схемі зі спільним стоком
- •4.1.7. Розрахунок частотних спотворень транзисторного каскаду підсилення з резистивно-ємнісним зв’язком
- •4.1.8. Розрахунок інвертуючого підсилювача на операційному підсилювачі
- •4.1.9. Розрахунок неінвертуючого підсилювача на операційному підсилювачі
- •4.2. Розрахунок транзисторних підсилювачів потужності
- •4.2.1. Розрахунок однотактного трансформаторного підсилювача потужності на транзисторі
- •4.2.2. Розрахунок двотактного трансформаторного підсилювача потужності на транзисторах
- •4.2.3. Розрахунок безтрансформаторного комплементарного підсилювача потужності на транзисторах
- •4.2.4. Розрахунок безтрансформаторного квазікомплементарного підсилювача потужності на складових транзисторах
- •4.2.5. Нелінійні спотворення в підсилювачах потужності на транзисторах
- •4.3. Розрахунок rc-генератора на операційному підсилювачі з мостом Віна
- •4.4. Розрахунок компенсаційного стабілізатора постійної напруги на транзисторах
- •4.5. Розрахунок площі радіатора для відведення тепла від потужного транзистора
- •Список літератури
- •Додатки Додаток 1 Номінальні значення опорів резисторів і ємностей конденсаторів
- •Додаток 2 Резистори постійні недротяні
- •Додаток 3 Змінні резистори
- •Додаток 4 Конденсатори постійної ємності
- •Додаток 5 Кремнієві стабілітрони
- •Додаток 6 Біполярні транзистори
- •Додаток 7 Польові транзистори
- •Додаток 8 Операційні підсилювачі
- •Методичні вказівки
3.2. Основні параметри і характеристики польового транзистора
Польові транзистори використовуються в трьох схемах ввімкнення: зі спільним витоком (СВ), зі спільним затвором (СЗ) і зі спільним стоком (СС). Для розрахунку електронної схеми на польовому транзисторі потрібно мати два основні сімейства статичних характеристик: сімейство стокових характеристик, які відображають залежність струму стоку від напруги на між стоком і витоком Іс= f (Uсв) при різних значеннях напруги між затвором і витоком Uзв = const, і сімейство стоково-затворних характеристик – залежність струму стоку від наруги на затворі Іс= f (Uзв) при різних значеннях напруги сток-витік Uсв = const.
Основні параметри, які використовуються при розрахунках: статична крутизна стоково-затворної характеристики S; внутрішній опір кола стік-витік rсв; напруга відсічки Uвід, це напруга на затворі при якій струм стоку дорівнює нулю; максимальний струм стоку Іс.макс , це струм стоку при нульовій напрузі на затворі, струм витікання затвору Із.вит, це зворотний струм затвору при заданій напрузі між затвором та іншими виводами, які з’єднані між собою. Частотні параметри польового транзистора: максимальна частота підсилення fмакс; ємність між затвором і витоком Сзв (вхідна ємність); ємність між затвором і стоком Сзс (прохідна ємність); ємність між стоком і витоком Ссв (вихідна ємність). Значення параметрів S і rсв, які використовуються для розрахунку каскаду на польовому транзисторі, бажано визначати в точці спокою за сімействами статичних характеристик транзистора.
3.3. Основні параметри і характеристики операційного підсилювача
Основні параметри операційного підсилювача (ОП), які використовуються при розрахунках:
Коефіцієнт підсилення за напругою Кu0 відношення зміни вихідної напруги до відповідної зміни вхідної напруги, значення якого переважно складає
.
Вхідна напруга зміщення нуля Uзм найбільша небажана напруга, яка виникає в середині підсилювача і є причиною появи на виході ОП деякої напруги при нульовій напрузі на обох входах. Це напруга, яку потрібно прикласти до входів ОП, щоб на виході встановити нульову напругу. Переважно значення вхідної напруги зміщення складає
.
Вхідний струм зміщення Івх струм на вході підсилювача, який необхідний для роботи транзисторів вхідного каскаду ОП. Для вхідних каскадів, які виконані на біполярних транзисторах переважно знаходиться в межах від сотень нА до одиниць мкА.
Різниця вхідних струмів Івх різниця вхідних струмів зміщення транзисторів
ОП, яка виникає внаслідок нерівності коефіцієнтів підсилення за струмом вхідних транзисторів. Значення різниці вхідних струмів приблизно в (4..10) разів менше від Івх і знаходиться в діапазоні (одиниці сотні) нА.
Вхідний диференціальний опір Rвх.д опір підсилювача між двома входами ОП, який переважно складає:
(сотні кОм одиниці МОм). Вхідний синфазний опір Rвх.син це опір між об’єднаними входами і спільною точкою схеми. Вхідний синфазний опір переважно складає
Вихідний опір Rвих внутрішній опір підсилювача, який визначається відношенням зміни вихідної напруги до зміни струму навантаження. Типове значення Rвих становить 200 Ом.
Мінімальний опір навантаження Rн.мін опір навантаження, при якому ще зберігаються номінальні параметри ОП. Переважно складає Rн.мін=(1–2) кОм.
Температурний дрейф напруги зміщення Uзм /Т зміна напруги зміщення при зміні температури. Знаходиться в межах (0,1 50) мкВ / оС.
Середній температурний дрейф вхідного струму Івх /Т зміна вхідного струму при зміні температури.
Середній температурний дрейф різниці вхідних струмів (Івх)/Т зміна різниці вхідних струмів при зміні температури.
Максимальна швидкість наростання вихідної напруги Vmax максимальна швидкість зміни напруги на виході операційного підсилювача при стрибкоподібній зміні вхідної напруги. Знаходиться в межах
Максимальна додатна U+ і максимальна від’ємна U- напруги на виході ОП при вибраних значеннях напруг живлення ± Еж.
При розрахунках використовується також амплітудно-частотна характеристики операційного підсилювача.