Примеры задач до темы лекции 6

Вопросы для самопроверки

1. Начертите принципиальную схему предварительного резисторного каскада собранного на биполярном транзисторе и поясни­те назначение ее элементов.

2. Начертите принципиальную схему предварительного резисторного каскада собранного на полевом транзисторе и поясните
назначение её элементов.

3. Начертите принципиальную электрическую схему трансформа­торного каскада и поясните назначение ее элементов.

4. Постройте амплитудно - частотную характеристику резисторного каскада и поясните спады характеристики.

5. Постройте амплитудно-частотную характеристику трансформа­торного каскада и поясните спады характеристики.

6. Поясните назначение резистора, который включен в цепь
эмиттера, когда резисторный каскад включен по схеме ОЭ.

7. Поясните назначение конденсатора включенного параллельно
резистору Rэ.

8. Поясните назначение разделительных конденсаторов, которые
включены между резисторными каскадами.

9 Какой способ включения транзистора и лампы наиболее употребителен в

резисторных каскадах и почему?

10 Каковы причины возникновения нелинейных искажений, вносимых

трансформатором?

Задача 1

Полевой транзистор с управляющим р-п – переходом и каналом п –типа используется в усилителе с общим истоком (рисунок 1.31). Напряжение отсечки транзистора U_отс= -2 В, максимальный ток стока I_{с макс} =1.8 мА, крутизна стокозатворной характеристики в рабочей точке S = 1,8 мА/В. Рассчитать режим схемы по постоянному току, напряжение источника питания принять равным + 9 В.

Решение. Транзистор указанного типа работает при U>0 и U_зи< 0. Такой режим может быть обеспечен одни источником питания с применением так называемого

«автоматического смещения».

1 Аналитическая зависимость I_с = f (U_зи)[_{Uси= сonst} имеет вид

I_с = I_{с макс} (1- |U_зи| / |U_отс|)

U_зи = U_отс (1 - √ I_с/I_{с макс})

2 Пусть ток стока в рабочей точке вдвое меньше максимального тока I_с.макс., т.е.

I_с = 1,8 / 2 = 0,9 мА.

U_зи = -2[ 1 - √ 0,9 10^-3 / (1,8 10^-3) = - 0,586 В

3 Найдем сопротивление автоматического смещения. Так как I_з<< I_с, напряжение

затвор – исток равно падению напряжения на R_и, поэтому

R_и = | U_зи| / Iс,

Rи = 0,586 / 0,9 10^-3 =650 Ом

Ближайший стандартный номинал R_и = 680 Ом.

4 Сопротивление резистора R₁ выбираем из условия

I_зR₁ << U_зи,

Где I_з – ток затвора.

Уточним неравенство и зададимся током I_з:

I_зR₁ = 0,01 U_зи; I_з= 10^-8 А.

Отсюда получаем

R₁ = 0,01 U_зи / I_з,

R₁ = 0,586 0,01 / 10 ^-8 = 586 кОм.

Выбираем из ряда номиналов резистор с сопротивлением 590 кОм.

5 Сопротивление резистора R_с находим из уравнения токов и напряжений в схеме:

Е_с = I_с (R_и + R_с) + U_с,

Считаем, что усилитель работает в режиме класса А, и принимаем U_си = Е_с/2 = 4,5 В.

R_с= (Е_с - U_си -I_сR_и) / I_с,

R_с = (9 – 4,5 – 0,9 10 ^-3 680) / (0,9 10^-3) = 4,32 кОм

Выбираем ближайший номинал R_с = 4,3 кОм.

6 Входное сопротивление схемы с общим истоком

R_вх = R₁ / [R_{вх пт} + R_и] (1 + SR_и) ],

где R_{вх пт} – входное сопротивление полевого транзистора, достигающее на

практике 10⁸ -10⁹ Ом. Поскольку R₁ << R_{вх пт}, можно записать

R_вх = R₁ = 560 кОм.

7 Выходное сопротивление схемы ОИ определяется резистором R_с и

дифференциальным сопротивлением канала r_с.

R_вых = R_с || r_с,

где r_с – дифференциальное сопротивление канала, составляющее единицы

мегаОм.

R_вых ≈R_с = 3 кОм.

8 Максимальный коэффициент усиления будет равно, если R_н >> R_с по

(формуле 1.33)

К_u = - S R_с,

К_u = - 10 3 = 30.

Задача 2

Рассчитать схему простейшего однокаскадного усилителя низкой частоты на основе биполярного транзистора (рисунок 1.28). Расчет приближенный.

Дата добавления: 2014-01-07