Расчет маломощного усилительного каскада с ОЭ

Расчет усилительного каскада состоит из двух этапов. На первом этапе основной задачей является обеспечение стабилизации точки покоя и построение линии нагрузки по постоянному току. Второй этап имеет своей целью выбор конденсаторов и построение нагрузочной прямой по переменному току, расчету входного и выходного сопротивлений каскада, коэффициентов усиления по току, напряжению и мощности.

Расчет каскада по постоянному току проводят графо­аналитическим методом, основанным на использовании входных и выходных характеристик транзистора (рис. 1.3).

Рис. 1.3. К графическому анализу режимов работы каскада с ОЭ.

Исход­ными данными для расчета являются: напряжение ис­точника питания Е _к, параметры точки покоя I _0к, U _0кэ (точка П на рис. 1.3,б), сопротивление нагрузки R _н, тип транзистора (p-n-p или n-p-n) и нижнюю граничную частотуусиливаемого сигнала f.

При выпол­нении расчетов используют некоторые допущения, используемые в практике применения каскадов ОЭ. Считается, что для хорошей температурной стабилизации точ­ки покоя следует выбирать падение напряжения на эмиттерном сопротивлении U _Rэ = (0.1÷0,3) Е _к.

Вариант и исходные дан­ные для расчета выбираются из табл. 1 по порядковому номеру Ф.И.О. студента в журнале.

Методические указания к выполнению расчетов. В результате расчета маломощного усили­тельного каскада с RС -связью необходимо:

1) определить номинальные параметры всех элементов схемы (R₁, R₂, R_К , R_Э, С₁, С₂, С_э );

2) рассчитать коэффициент нестабильности усилительного каскада;

3) определить коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности;

4) на выходных характеристиках транзистора построить линии нагрузки по постоянному и переменному токам.

При выполнении расчетов студент может поль­зоваться одной из известных методик, изложенных в рекомендо­ванной литературе или других доступных источниках [1], [2]. Нами рекомендуется следующая последовательность расчета.

А. Выбирается тип транзистора в соответствии с вариантом (табл.1)

Тип транзистора выбирают с учетом частотного диапазона ра­боты каскада (по частоте f _a или f _б), а также параметров по току, напряжению и мощности. Максимально допустимый ток коллектора транзистора I _к.доп должен быть больше максимального мгновенного значения тока коллектора в каскаде, т. е.

I _{k max} = I_0k + I_{k m} < k _н I _{к доп}

По напряжению транзистор выбирают из соотношения

U _{кэ доп} ≥ k _н Е = (1.2 ÷1.5) Е.

Здесь k _н – коэффициент нагрузки транзистора, представляющий собой отношение фактического нагрузочного параметра к его номинальному значению. Коэффициент k _н вводится для повышения надежности транзистора и в зависит от условий эксплуатации усилительного каскада может изменяться в широких пределах от 1,1 до 2,5. Нагрузочными параметрами для транзистора являются ток, напряжение и мощность.

Мощность Р _к = U _0к I _0к, рассеиваемая на коллекторном переходе, должна быть меньше на (20-40) % максимально допустимой мощности Р _к.доп тран­зистора.

Дата добавления: 2015-05-06