АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Основы расчета резистивного усилительного каскада на биполярном транзисторе

Читайте также:
  1. V1: Социально-правовые основы природопользования
  2. А) Теоретические основы термической деаэрации
  3. Анализ результатов расчета ВПУ
  4. Биотические отношения как основы формирования биоценоза.
  5. В) она используется для расчета индекса потребительских цен.
  6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ: ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ, БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.
  7. Внуков, основываясь на следующей информации.
  8. Возможности теоретического расчета оптимальной продолжительности заливки.
  9. Войсковой А.И. – руководитель научной школы «Биологические основы селекции и семеноводства полевых культур».
  10. Вопрос №4: Организационные и социальные основы МСУ.
  11. Вопрос. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Основы компьютерных коммуникаций. Общие сведения об internet. Основные службы internet. Электронная почта.
  12. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

 

В учебных рабочих программах вышеупомянутых дисциплин по элек-тронной и информационно-измерительной технике запланированы домашние задания в виде расчетно-графических и курсовых работ (проектов), выполня-емых студентами в рамках самостоятельной работы. Целью таких работ яв-ляется формирование навыков самостоятельного расчета узлов электронной аппаратуры, подготовки к инженерному конструированию и разработке новой техники. В работе [21] содержится достаточно исчерпывающий мате-риал по выполнению таких работ, однако ограничения в объеме плановых учебных изданий не позволили включить некоторый основополагающий материал, относящийся к расчету отдельных каскадов и узлов различной усилительной аппаратуры, хотя практически в каждой радиоэлектронной аппаратуре есть элементы и узлы, выполняющие усилительную функцию

в широком диапазоне сигналов различной формы и амплитуды.

В настоящем учебном пособии в качестве дополнения к работе [21] дан материал по основам расчета резистивного усилительного каскада на бипо-лярном транзисторе (БПТ). Чтобы не усложнять работу студентов и сокра-тить объем данного раздела, методика расчета дается применительно к одному БПТ типа 1Т313Б, так как для усилительных каскадов с другими аналогичными транзисторами основы расчета идентичные. Варианты для расчета предусматривают определение основных усилительных параметров схемы. Ниже дается методика расчета и варианты для его выполнения.

 

1. 1. Методика расчета

 

Любой расчет транзисторного каскада сводится к следующему.

1. К выбору транзистора по заданной мощности в нагрузке или максимальной в ней амплитуде напряжения выходного сигнала.

2. Построению линии нагрузки (нагрузочной прямой – НП) в соответствии с заданными сопротивлением нагрузки в цепи коллектора и напряжении на коллекторе Ек , а также выбору рабочей точки на НП, обеспечивающей выходную мощность или амплитуду напряжения сигнала при минимальных искажениях.

3. Расчету схемы смещения (резисторов R1, R2, Rэ ), обеспечивающей работу усилителя в выбранной рабочей точке и её термостабилизацию для предотвращения теплового ухода при нагреве транзистора.

4. Расчету основных динамических параметров (коэффициентов усиления по току, напряжению или мощности, входного и выходного сопротивлений, коэффициента нелинейных искажений и других параметров).

1. 2. Пример расчета.

 

Пусть требуется получить в нагрузке Rн=1,2 кОм маломощного каскада на биполярном транзисторе (БПТ) в схеме с ОЭ (рис.1) мощность выходного сигнала P= 1,2 мВт при Ек = 9 В и коэффициенте стабилизации Кст = 6, обеспечивающем стабильность рабочей точки при нагревании транзистора в процессе работы.

Расчет осуществляем в следующей последовательности.

1. Выбирается транзистор на более высокую мощность рассеяния на коллекторе по сравнению с требуемой P= 1,2 мВт:

Рк макс ≥ (5 ÷ 10)P(1)

Выбираем маломощный БПТ типа 1Т313Б, у которого Рк макс > 10 P = 120 мВт.

2. В соответствии с заданными Rн, P и Ек на семействе выходных статических ха-рактеристик Iк = ƒ(Uкэ) строится НП. При этом учитывается наличие в коллекторной цепи резисторов Rк и Rн, а в эмиттерной – Rэ.

Ход нагрузочной прямой и её наклон определяются величинами:

Ек = 9 В и Rо = Rн. экв + Rэ = Rк · Rн/(Rк + Rн) + Rэ (2)

Так как заданным является Rн, а не Rо, определяющее координату Iк = Ек / Rо, то из координаты абсциссы Ек = 9 В проводим НП произвольно, задавшись Iк = 6 мА так, чтобы точка её пересечения с ординатой оказалась ниже выходной характеристики, снятой при максимальном токе базы Iб макс = 160 мкА (рис.1в).

3. На линии нагрузки БПТ выбираем рабочую точку посередине НП, чтобы равным отклонениям тока базы (ΔIб = 40 – 80 – 120 мкА) соответствовали равные отрезки НП, что гарантирует минимальные нелинейные искажения формы выходного сигнала:

Uко = 4,39 В; Iко = 3,0 мА; Iбо = 80 мкА

Выбранная рабочая точка обеспечивает динамический режим БПТ (т.н. линейный режим класса А), при котором изменения входного сигнала ΔIвх = ΔIб = 80 ± 40 мкА и ΔUвх = ΔUбэ = 0,45 ± 0,05 В (амплитуды Iб = 40 мкА и Uбэ = 0,05 В) вызывают соответствующие изменения выходного сигнала ΔIвых = ΔIк = 3,0 ± 1,8 мА и ΔUвых = ΔUкэ = 4,4 ± ±2,7 В (амплитуды Iк = 1,8 мА и Uкэ = 2,7 В).

4. Проверяем получение требуемой мощности по формуле:

P= (Uк макс – Uк мин) · (Iк макс – Iк мин)/8=∆Uкэ·∆Iк/8 = 5,4·3,6·10-3/ 8 = 2,43 мВт, (3)

что с достаточным запасом удовлетворяет условиям задания.

5. Коэффициент нелинейных искажений не должен превышать 5-10%:

, (4)

то есть искажения практически отсутствуют.

6. Находим элементы схемы, определяющие выбранный режим.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)