Файл: Методические указания к курсовому проектированию для студентов iiiiv курсов рэф.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 320
Скачиваний: 4
-
Ввод разработанной схемы усилителя в компьютер с помощью редактора схем. -
Задание источника сигнала, соответствующего по параметрам (амплитуда, длительность, частота повторения импульсов и выходное сопротивление) источнику сигнала, указанному в задании. -
Получение осциллограммы напряжения на нагрузке в режиме анализа переходных процессов. -
Измерение параметров импульсов напряжения на нагрузке (амплитуда, время установления, выброс и спад плоской вершины) и сравнение их с заданными и расчетными значениями.
для усилительных каскадов Выбор типа биполярных транзисторов для выходного каскада и каскадов предварительного усиления осуществляется по трем основным параметрам: граничной частоте ( ), максимально допустимому напряжению коллектор–эмиттер ( ) и максимально допустимому току коллектора ( ).Для граничной частоты транзистора должно выполняться условие: , (6.1)где – заданное время установления усилителя.Если условие (6.1) не выполняется, то построить на таком транзисторе каскад с нужным временем установления, скорее всего, не удастся.Для максимально допустимого напряжения коллектор–эмиттер транзистора должно выполняться условие: , (6.2)где – коэффициент запаса; – амплитуда импульса напряжения на нагрузке; – минимальное напряжение коллектор–эмиттер. Минимальное напряжение коллектор–эмиттер ( ) ограничивается напряжением насыщения транзистора. При работе каскада рабочая точка транзистора не должна заходить в область насыщения. В противном случае скоростные характеристики транзистора резко ухудшаются, и получить малое время установления каскада не удастся. При определении максимального напряжения коллектор–эмиттер (6.2) величину
можно принять равной 2...5 В для низковольтных транзисторов ( ) и 5...15 В для высоковольтных транзисторов ( ).Бо;´льшие величины (6.2) следует выбирать для мощных каскадов ( ), а также для усилителей, работающих при высокой температуре окружающей среды ( ).Для выбора транзистора по максимально допустимому току коллектора необходимо определить величину импульса тока коллектора: , (6.3)где – импульс тока в нагрузке; – коэффициент, учитывающий наличие в каскаде активной коллекторной нагрузки . При выборе величины следует помнить, что большие значения импульса тока позволяют получить большее усиление и меньшее время установления каскада, но увеличивают мощность, рассеиваемую его элементами.Величину импульса тока в нагрузке для активной нагрузки можно рассчитать по очевидной формуле: . (6.4)При работе каскада на емкостную нагрузку амплитуду импульса тока можно оценить по формуле: , (6.5)где – емкость коллекторного перехода транзистора. До выбора типа транзистора точное значение емкости
неизвестно. Поэтому его можно принять равным 5...15 пФ для маломощных транзисторов (
), 100...150 пФ для транзисторов средней мощности (
) и 500...1000 пФ для мощных транзисторов (
).
Для максимально допустимого тока коллектора транзистора должно выполняться условие:
, (6.6)
где 
– коэффициент запаса; 
– амплитуда импульса тока в нагрузке.
Коэффициент запаса 
вводится с целью повышения надежности каскада. Бо;´льшие величины следует выбирать для мощных каскадов (
), для каскадов с большим рабочим напряжением (
), а также для усилителей, работающих при высокой температуре окружающей среды (
).
При выборе транзистора по току вместо максимально допустимого тока коллектора (
) в условии (6.6) можно использовать максимально допустимый импульсный ток коллектора (
). Это возможно, если скважность и длительность усиливаемых импульсов не выходят за рамки диапазона, разрешенного для данного транзистора.
При выборе транзисторов для каскадов усилителя следует избегать необоснованного использования мощных, высоковольтных и высокочастотных транзисторов. Такие транзисторы имеют большую стоимость, а также часто уступают по другим характеристикам менее мощным низкочастотным аналогам. Запас по напряжению, току и граничной частоте транзистора не должен быть слишком большим. Для мощных каскадов выбор транзистора можно считать приемлемым, если запас по напряжению, току и частоте на превышает двукратного. Для маломощных каскадов допустим больший запас по току и напряжению.
При прочих равных условиях следует отдавать предпочтение транзисторам с бо;´льшим коэффициентом передачи тока ( ). Это позволяет увеличить коэффициент усиления каскадов и уменьшить их число. Кроме того, во внимание могут приниматься и другие параметры транзистора, например, величина коллекторной емкости. Меньшее значение позволяет повысить добротность каскада.Выбор полевых транзисторов для усилительных каскадов осуществляется по трем параметрам: максимальной частоте усиления , максимальному току стока , максимальному напряжению сток–исток и практически не отличается от выбора биполярных транзисторов.Следует отметить, что при выборе полевого транзистора для входного каскада по току и напряжению обычно проблем не возникает, так как амплитуды импульсов тока и напряжения во входном каскаде невелики. Как правило, входной каскад может быть реализован практически на любом маломощном транзисторе, подходящем по максимальной частоте усиления. При этом необходимо лишь обеспечить попадание рабочей точки в оптимальный для выбранного транзистора диапазон токов и напряжений.В табл. 6 и 7 приведены условные обозначения основных параметров биполярных и полевых транзисторов. В табл. 8 и 9 представлены параметры ряда зарубежных биполярных и полевых транзисторов соответственно, которые можно использовать при выполнении курсового проекта. Списки транзисторов отсортированы в порядке убывания максимальной частоты усиления, максимального тока стока и максимального напряжения сток–исток.Таблица 6
| Обозначение | Расшифровка обозначения |
| fТ | Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером |
| IК max | Максимальный ток коллектора |
| IК имп | Максимальный импульсный ток коллектора (скважность импульсов не менее 100, длительности импульсов не более 1 мс) |
| UКЭ max | Максимальное напряжение коллектор–эмиттер |
| PК max | Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе |
| rб | Распределенное сопротивление базы |
| |h21Э| | Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте в схеме с общим эмиттером |
| СК/UКЭ | Емкость коллекторного перехода при напряжении UКЭ |
| g11 | Входная проводимость в схеме с ОЭ на низкой частоте |
Окончание табл. 6
| Обозначение | Расшифровка обозначения |
| g21 | Проводимость прямой передачи в схеме с ОЭ на низкой частоте |
| g22 | Выходная проводимость в схеме с ОЭ на низкой частоте |
| h21 min | Минимальное значение статического коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эмиттером |
| h21 max | Максимальное значение статического коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эмиттером |
| IКБ0 | Обратный ток коллекторного перехода при температуре 25...60С |
| Rпк | Тепловое сопротивление переход–корпус |
| Rкс | Тепловое сопротивление корпус–среда |
| Tп max | Максимальная температура перехода |
| Обозна- чение | Расшифровка обозначения |
| fmax | Максимальная частота усиления |
| IС max | Максимальный ток стока |
| UСИ max | Максимальное напряжение сток-исток |
| PС max | Максимальная рассеиваемая мощность |
| UЗИ max | Максимальное напряжение затвор-исток |
| Uотс | Напряжение отсечки |
| Iут. | Ток утечки затвора |
S | Средняя крутизна транзистора |
| Сзи | Емкость затвор–исток (входная емкость транзистора) |
| СЗС | Емкость затвор–сток (проходная емкость транзистора) |
| ССИ | Емкость сток–исток (выходная емкость транзистора) |
| RПС | Тепловое сопротивление переход–среда |
| Tп max | Максимальная температура перехода |