Вибір та розрахунок елементів

Задано Е, R_к, та І_к0 (або U_ке0 та І_к0), тип активного елемента (тобто b). Для забезпечення U_зміщ.0=const, потрібно щоб І_д>>І_б. Існує декілька підходів, зокрема за заданими температурними коефіцієнтами стабільності. Існує більш спрощений розрахунок, при якому нестабільність колекторного струму буде знаходитись в межах 20%, якщо ми виберемо U_Rе=0.1..0.2Е_ж. U_ке – визначає глибину зворотнього зв’язку, але при цьому із збільшенням U_Rе зменшиться напруга U_ке і максимальний розмах корисного сигналу на виході підсилювального каскаду буде меншим.

І_б0=І_к0 /b; І_д=(3 ¸ 10)×І_б0

U_зміщ.0=U_Rе+ U_бе0 » U_Rе+0.7В

U_Rд1+ U_Rд2=Е_ж

Зауваження стосовно вибору R_к: в тих випадках, коли R_к не задано, може виникнути деяка неоднозначність, тобто R_к може мати одне із значень в залежноті від призначення, типу, параметрів підсилювального каскаду.

- R_к вибирають з умови U_ке0 » 0.5×Е_ж

- Розрахунок К₀ – коефіцієнту підсилення.

- Розрахунок М_в – М_н – частотних спотворень.

- Розрахунок П_0.7 – смуги пропускання.

- Отримати максимальний розрахунок U_вих

3.Схема підсилювального каскаду з емітерною стабілізацією.

1.Наявність подільника знижує вхідний опіркаскаду – це недолік, і тому при збільшенні температурної стабілізації подільник треба вибирати більш низькоомним.

2.Емітерний опір R_е в більшості випадків шунтують С_бл.2 (Х_Сбл.2<<R_е) або

Х_Сбл.2 £ (0.01¸0.01)×R_е, або - оціночне значення.

Точне значення можна отримати з розрахунку частотних спотворень в області нижніх частот. При відсутності С_бл.2 частина вхідної напруги буде падати на R_е , внаслідок цього U_бе~ спадає.

. З цього видно, що вихідний струм при відсутності С_бл.2 створював би напругу негативного зворотнього зв’язку, і ця напруга буде протифазною вхідній U_е, це знижуватиме коефіцієнт підсилення каскаду, оскільки до переходу база – емітер буде прикладатися менша напруга, щоб усунути НЗЗ, R_е шунтують С_бл.2

Лекция7

Це поєднання двох способів – емітерної стабілізації та різновиду колекторної стабілізації.

∆U_{живлення подільника} = R_ф∙∆I_K0 - звідси видно, що I_{K0 ЗМ.} змінює напругу живлення подільника. Тому змінюється напруга зміщення, що веде до зміни напруги база – емітер, а струм колектора змінюється в протилежному напрямку до його початкової зміни, тобто компенсується. Для ефективної стабілізації R_ф повинно бути високоомним. Лише при цьому можна отримати високу ∆U_{живлення подільника}. Лише для збереження режиму роботи треба збільшити Е_ж. на величину R_ф∙I_K0, щоб компенсувати падіння напругу на R_ф.

Щоб усунути зворотній зв’язок за змінним струмом вводять блокувальні конденсатори таким чином, щоб на мінімальних частотах їх опір був багато менший, ніж R_ф та R_к.

Дуже часто опір R_ф присутній, але його введено з метою розв’язування каскадів за змінним струмом, тобто R_ф та С_БЛ.1 утворюють фільтр для нижніх частот. Елементи вибирають таким чином, щоб опір конденсатора був на багато менший, ніж опір резистора.

Як правило R_ф відносно R_к мале і стабілі-заційні властивості за постійним струмом проявля-ються слабо. При аналізі схеми треба звертати увагу на R_ф, яке, для стабілізації, повинно бути одного порядку з R_к .

Схему використовують доволі рідко тому, що вона потребує додаткового джерела живлення, а втрати на R_ф роблять її неекономічною по живленню.

Всі схеми з зворотнім зв’язком мають збільшене споживання джерела живлення, яке зростає з поліпшенням стабільності.

Роздільник та блокувальні елементи.

Роздільники поділяють на дві групи:

1. З безпосереднім зв’язком між каскадами (з гальванічним зв’язком). Має місце в підсилювачах потужності.

2. З гальванічним розділенням між каскадами. Тобто в таких підсилювачах для упередження впливу за постійним струмом між попереднім та наступним каскадами вводять роздільні елементи (конденсатори, трансформатори, оптопари та інші елементи).

Недоліки підсилювачів постійного струму полягають в тому, що при зміни режимів в попередніх каскадах підси-люються наступними каскадами. Може бути так, що зміна режиму в останніх каскадах може бути недопустимою.

Тобто підсилювачі постійного струму без спеціальних рішень (термостабілізація, глибокий негативний зворотній зв’язок) чутливі до зміни температури, параметрів активних елементів та режиму їх роботи. Тому підсилювачі постійного струму використовують за прямим призначенням або в інтегрованих мікросхемах, де роздільні елементи важко реалізувати. І тому для поліпшення стабільності режиму за постійним струмом між каскадами вводять реактивні елементи. Недоліком таких систем є завал амплітудно – частотної характеристики в області нижніх частот.

Проаналізуємо схему з точки зору стабільності:

Нехай зростає I_K01 , тоді напруга на пере-ході колектор – емітер першого транзистора падає. За рахунок цього зменшується I_K02, напруга на переході колектор – емітер друго-го транзистора збільшується. Росте I_K03, зменшується напруга на переході колектор – емітер третього транзистора.

Нехай зростає I_K01 , тоді напруга на пере-ході колектор – емітер першого транзистора падає. За рахунок цього I_K02 збільшується, напруга на переході колектор – емітер другого транзистора зменшується.

Видно, що режим роботи другого каскаду змінюється в протилежному напрямку в порівнянні з зміною режиму другого каскаду попередньої схеми. При складанні підсилювачів постійного струму можна отримати різну стабільність режиму роботи при використанні транзисторів різної провідності. Остаточний вибір роблять на основі порівняльного аналізу схем.

Дата добавления: 2014-12-25