ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.03.2024
Просмотров: 49
Скачиваний: 2
Исходные данные
• напряжение источника питания В,
• сопротивление нагрузки Rн = 270 Ом.
• нижняя граничная частота сигнала Гц.
• напряжение на выходе каскада .
• коэффициент нелинейных искажений в области нижних частот К=1,3
Рассчитаем сопротивления резисторов схемы, определим коэффициент усиления напряжения, тока и мощности, входное и выходное сопротивления каскада, максимальную амплитуду выходного синусоидального сигнала.
Рисунок 1
РЕШЕНИЕ
При использовании транзистора n - p - n типа необходимо изменить полярность источника питания так, чтобы на коллектор подавался положительный потенциал (рис. 1.) При этом направления токов и напряжений меняются на противоположные.
2. Статический режим или режим покоя
В статическом режиме входное напряжение отсутствует и токи протекают только под действием источника питания . Сопротивление конденсаторов постоянному току равно бесконечности и поэтому схема каскада в этом режиме имеет следующий вид (рис. 1).
Уравнение статической линии нагрузки:
Учитывая, что
Откуда ток коллектора
При использовании значений тока в миллиамперах сопротивления получаются в килоомах.
Определяем тип транзистора:
или 12 мА.
Выбираем транзистор МП 42Б, p-n-p типа.
С характеристиками:
.
По полученному уравнению на выходных характеристиках транзистора МП 42Б строим статическую линию нагрузки (рис. 2) по двум точкам: точка покоя А с координатами
Подставляя в уравнение линии нагрузки значения , получаем
Требуется получить амплитуду выходного сигнала 1,6 Вольт с максимальным искажением сигнала k=1,3. На коллекторных характеристик выбираем рабочую точку: При напряжении источника питания коллекторное напряжение будет изменяться :
Следовательно, должно быть несколько меньше 0,4 В. Выбираем
В., тогда при токе :
Ом.
Ом.
Номинал сопротивлений выбираем из стандартных:
.
.
Для контура – эмиттер – база –запишем уравнение по второму закону Кирхгофа:
Отношение выбирается в соответствии с степенью стабилизации. При
Ом.
Номинал сопротивлений выбираем из стандартных:
.
.
Определив величины сопротивлений, задающих режим работы каскада, производим проверку стабильности работы.
Определим величину из условия= (5 . . . 10), гдеемкостное сопротивление конденсатора. Для расчёта ёмкости конденсаторавоспользуемся выражением:
Номинал конденсатора выбираем из стандартных:
Определим емкость разделительного конденсатора из условия
= (5...10), где- емкостное сопротивление разделительного конденсатора,- входное сопротивление каскада. При этом
Номинал конденсатора выбираем из стандартных:
4. Динамический режим
По выходным характеристикам транзистора в точке покоя А определяем
По входной характеристике
В динамическом режиме источник питания закорочен, а токи протекают только за счет= Емкость конденсаторов выбирается так, чтобы на минимальной рабочей частоте их сопротивление было значительно меньше активных сопротивлений схемы и конденсаторы можно считать закороченными. Тогда, заменив транзистор эквивалентной схемой с h-параметрами, получим схему замещения усилителя (рис. 3).
Рисунок 3
В этой схеме
Ом.
Входное сопротивление каскада
Выходное сопротивление каскада
Коэффициент усиления напряжения находим с помощью уравнений для входной и выходной цепей
(знак минус показывает, что изменяется в противофазе с).
Коэффициент усиления тока
Коэффициент усиления мощности
Уравнение динамической линии нагрузки записывается по второму закону Кирхгофа для выходного контура схемы замещения каскада
При каскад работает в статическом режиме и динамическая линия нагрузки должна приходить через точку покоя А. При изменении коллекторного токанапряжениеизменится на, т. е. вторая точка динамической линии нагрузки имеет координаты
Через точки с этими координатами проводим динамическую линию нагрузки. Она пересекает характеристику в точке, которая соответствуетВ. Следовательно, максимальная амплитуда выходного напряжения
Максимальная выходная мощность