Расчет усилительного каскада по постоянному току

Постановка задания и его варианты

Для выданного варианта задания по исходным параметрам /табл.2/ начертить и рассчитать резистивный каскад усилителя на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, имеющим эмиттерную стабилизацию точки покоя, работающем в режиме усиления класса А, отвечающим следующим условиям:

1) Полоса рабочих частот

Df = f_Н.Г. … f_В.Г.,

где граничные нижняя и верхняя частоты: f_Н.Г. = 20 Гц, f_В.Г. = 10⁴ Гц.

2) Температурный диапазон работы усилителя:

Dq = q_MIN … q_MAX,

где минимальная и максимальная температуры q_MIN = 0°C, q_MAX = 45°C.

3) Коэффициент частотных искажений на нижней и верхней частотах полосы пропускания:

М_Н £ 1,12 / не более 1 дб /,

М_В £ 1,12 / не более 1 дб /.

4) Действующее значение напряжения выходного сигнала

U_ВЫХ = 1В.

5) Сопротивление нагрузки

R_Н = 250 Ом.

6) Коэффициент сглаживания фильтра в источнике питания

q = 7.

Таблица 2 –– Варианты исходных параметров

№ п/п	Исходные параметры
Иллюстрирующий
	Полоса рабочих частот: fН.Г., Гц fВ.Г., Гц	10^4	11*10^3	12*10^3	13*10^3	14*10^3	15*10^3	16*10^3	17*10^3	18*10^3	19*10^3	20*10^3	16*10^3
	Температур- ный диапазон: qMIN, град.С qMAX, град.С
	Коэффициент частотных искажений: МН МВ	1,12 1,12	1,15 1,15	1,2 1,2	1,0 1,0	1,25 1,25	1,12 1,12	1,15 1,15	1,2 1,12	1,12 1,2	1,25 1,12	1,0 1,12	1,1 1,2
	Выходное напряжение UВЫХ, В	1,0	1,05	0,9	0,85	0,8	1,1	1,2	1,3	0,7	0,75	0,85	1,0
	Сопротивле- ние нагрузки RН, Ом
	Коэффициент сглаживания q		6,5			5,5	7,5		8,5		7,1	7,2	7,3

Требуется рассчитать:

1) элементы схемы: транзистор, сопротивления R_K, R_Э, R₁, R₂, R_Ф; емкости конденсаторов С₁, С₂, С_Э, С_Ф; напряжение источника питания Е_К;

2) параметры усилителя /каскада/:

К_I – коэффициент усиления по току,

K_U – коэффициент усиления по напряжению,

K_P – коэффициент мощности.

R_ВХ, R_ВЫХ – входное и выходное сопротивление каскада.

Расчет каскада по постоянному току решает вопрос обеспечения режима покоя, выбор элементов схемы, обеспечивающих необходимые параметры выходного сигнала.

3.2.1.1 Амплитудное значение переменной составляющей напряжения U_ВЫХ усиливаемого сигнала

U_{ВЫХ m} = Ö2 Um = Ö2 × 1 = 1,41 В

3.2.1.2 Сопротивление R_K в цепи коллектора

Выбирается как стандартное из соотношения

R_K = (3…5)R_H

Учитывая, что R_H задано, получим

R_K = (3…5)R_H = (3…5) × 250 Ом,

то есть R_K = 750…1250 Ом

Примем стандартное значение R_K из этого диапазона. Пусть R_K = 860 Ом.

3.2.1.3 Сопротивление нагрузки R_H~ по переменной составляющей усиливаемого сигнала

Учитывая, что для переменной составляющей тока, особенно на высокой частоте, внутреннее

сопротивление источника R_K и сопротивление емкости С₂ малыми, можно считать R_K и R_H параллельно включенными.

Вычислим R_H~.

3.2.1.4 Амплитудное значение переменной составляющей тока I_{K M} усиливаемого сигнала

· Вычисляется по закону Ома.

· Вычислим I_{K m}.

Дата добавления: 2015-05-06