Расчет элементов схемы по постоянному току

Расчет начинается с оконечного каскада. Для удовлетворительной стабилизации точки покоя в оконечном каскаде определяется ток делителя третьего каскада:

I_д = (5 ÷ 10) I_бо

I_д =8*0.21=1.68 мА

Напряжение на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада составит:

U_R15 = (5÷10) U_бо

U_R15=8*0.21=1.68 В

Определяем сопротивление резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

R₁₅=

R₁₅= 1.68/(10,2+0.21*10-³)= 161 Ом

Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

Р_R15= (I_ко+ I_бо)* U_R15

Р_R15 =(10,2+0.21)*1.68=17,4

Определяем напряжение источника питания:

Е = U_R15+ U_ко+ I_ко* R₁₆

Е =1.68+6,5+(10,2 *10-³*126,4)=9,4 В

Напряжение на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада:

U_R15= (I_ко + I_бо)_*R₁₅

U_R15= (10,2*10-³+0,21)*161=1,67

Определяем сопротивление резисторов делителя смещения:

R₁₃ =

R₁₃=(9,4-0.21-1.67)/(1.68+0.21)*10-³=3210 Ом

Сопротивление на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада:

R₁₄=

R₁₄ =(0.21+1.68)/1.68*10-³=1125 Ом

Прежде чем перейти к расчету каскадов предварительного усиления, наносим заданные координаты точки покоя первого и второго каскадов предварительного усиления на выходные характеристики транзистора, (рис.5) определим U_бо, I_бо. Координаты точек покоя первого и второго каскада вносим в таблицу 5.

Режим работы каскадов предварительного усиления определяем условием получения максимального усиления, а во входном каскаде – условием получения максимальной помехозащищенности.

Для расчета каскадов предварительного усиления задается напряжение на резисторах U_R6 = U_R11= 1В.

Расчёт каскадов предварительного усиления по постоянному току

Ток делителя первого каскада составит:

I_д= (5 ÷ 10) I_бо

I_д= 8*0.056=0.44 мА

Напряжение на резисторе в цепи эмиттера первого каскада составит:

U_R5= (5 ÷ 10) U_бо

U_R5= 8*0.1=0.8 В

Определяем сопротивление резистора в цепи коллектора первого каскада:

R₅=

R₅=0.8/(+0.056)* 10-³=389 Ом

Определяем сопротивление резистора в цепи коллектора первого каскада:

R₄=

R₄ =(9,4-1-1-3-0.8)/2+0.11*10-³=1706 Ом

U_R5=( I_ко1+ I_бо1)* R₅

U_R5=(2*0,056*10-³)*0,389*10-³=0,8 В

Определяем сопротивление резисторов делителя смещения первого каскада:

R₂=

R₂ =(9,4-1-1-0,1-0.8)/(0.44+0.056)*10-³=13104 Ом

Определяем сопротивление резисторов делителя смещения первого каскада:

R₃ =

R₃=(0.1+0.8)/0.44*10-³=2045 Ом

Определяем сопротивление резистора в цепи эмиттера второго каскада:

R₉=

R₉ =(0.8+3-0.15)/(5+0.11)*10-³=714 Ом

Определяем напряжение резистора в цепи коллектора второго каскада:

U_R9= ( + ) * R₉

U_R9=(5+0.11)*10-³*714= 3,6 В

Определяем сопротивление резистора в цепи коллектора второго каскада:

R₈=

R₈=(9,4-1-3,6-3)/5*10-³=360 Ом

Определяем сопротивление резисторов фильтрующих цепей:

R₆=

R6=1/(0.44+2+0.056+0.11)*10-³=383 Ом

Определяем сопротивление резисторов фильтрующих цепей:

R₁₁=

R₁₁=1 /(0.44+2+0.056+0.11+5)*10-³= 131 Ом

6. Проверочный расчет коэффициента усиления усилителя по напряжению

Определяем входное сопротивление R _вхтранзистора первого и второго каскадов, h_21эрасчетах берется для наихудшего экземпляра,т.е h_{21э min.}

Входное сопротивление транзисторов первого и второго каскадов определяется по формулам :

R _{вх тр1} = r'_б+0,025/ I_ко1*( h_{21э min}-1)

R _{вх тр2}= r'_б+0,025/ I_ко2*( h_{21э min}-1)

Таблица 5

Номер каскада h_{21э min} R _{вх 1,}Ом

50.2

Номер каскада h_{21э min} R _{вх 2,}Ом

50,09

Определяем сопротивление нагрузки переменному току второго каскада:

R_~2=

R_~2=(360*3,9*243)/(360*3,9)+(360*243)+(3,9*243)=3,7

где R_д3=

R_д3=(4*1125)/4+1125=3,9

Определяем коэффициент усиления по напряжению второго каскада:

К ₂=

К ₂=(20*3,7)/50,09=1,4

Определяем коэффициент усиления по напряжению первого каскада:

К ₁=

К ₁=(20*1706)/50,2=679,6

Определяем коэффициент усиления по напряжению усилителя без учета ООС:

К' = К₁*К₂*К₃

К'=679,6*1,4*61,1=58132

Расчет удлинителя в цепи общей ООС

Определяем коэффициент передачи цепи общей ООС по формуле:

=(2÷10)/K

где коэффициент в числителе определяется схемой и параметрами входного и выходного устройства; К – заданный коэффициент усиления по напряжению усилителя, в относительных единицах.

Определяем сопротивления резисторов R₁₀, R₇ = R₁₂ Т – образного удлинителя:

R₇ = R₁₂

R₁₀= Rс * 1/ 1+

R₁₀ = 180/1.7=168.2

где Rс – характеристическое сопротивление удлинителя, рекомендуется брать в пределах (150÷200).

Заключение по результатам расчетов

Мы выбрали транзистор ГT308А со структурой типа p-n-p, произвели соответствующие расчеты усилителя и получили ожидаемое усиление.

Число каскадов =

Коэффициент усиления по напряжению равен

Список использованной литературы

1 23

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: