Порядок розрахунку. 1. Перевіримо правильність попереднього вибору тран­зистора:

1. Перевіримо правильність попереднього вибору тран­зистора:

1) допустима напруга між колектором та емітером повинна пере­вищувати напругу джерела жи влення

2) величина допустимого струму колектора повинна перевищувати максимальне значення струму у колекторному колі транзистора

де І_ок - струм спокою у колі колектора; І_Км - амплітуда змінної складової струму у колі колектора;

де - еквівалентний опір навантаження каскаду за змінним струмом. При цьому R₃ – навантаженням за постійним струмом.

Виходячи з того, що даний каскад с підсилювачем потужності, для забезпечення максимальної передачі потужності задаємо:

R₃=R_н

R₃=8 Oм

(до речі, за умови підсилення напруги задають R₃<<R_н, а при підсиленні струму R₃>>R_н), тоді:

2. Для забезпечення економічності каскаду за мінімальних нелінійних викривлень обирають

Іок = (1,05... 1,1)І_Км = 1,05 ∙ 1,25 = 1,313 А.

На підставі формул необхідно вибрати транзистор, який би забезпечував:

U_Kmax > 23 В;

I_Kmax> 1,25+ 1,313 = 2,563 А.

За результатами попереднього розрахунку було обрано у якості підсилюючого елемента транзистор типу КТ502B. За довідниковими даними знаходимо, що заданим вимогам відповідає транзистор КТ816А, у якого U_{K max} = 40 В, І_{К тах} = 3 А, h_21Е > 20, Р_{К тах} = 25 Вт (при охолодженні)

Знаходимо напругу між колектором та емітером транзистора у режимі спокою

де U_ост - напруга між колектором та емітером, нижче якої при роботі каскаду виникають значні нелінійні викривлення через те, що у робочу зону потрапляють ділянки характеристик транзистора зі значною кривизною. Для малопотужних транзисторів як правило задають U_ост = 1В. Тоді

3. Знаходимо потужність, що виділяється на колекторі тран­зистора:

При цьому необхідно забезпечувати виконання умови:

Таким чином, вибраний тип транзистора не відповідає вимогам за потужністю, але відповідає вимогам за струмом і напругою.

4. Знаходимо опір навантаження у колі колектора.

R₃= 8 Ом

Потужність, що розсіюється в резисторі:

. Отже

За табличними даними вибираємо резистор типу ТВО-15-8,2 Ом.

5. Знаходимо опір резистора R₄ у ланцюгу термостабілізації:

При цьому необхідно виконувати співвідношення:

що забезпечує незначне зниження динамічного діапазону каскаду і падіння напруги на R₄, яке перевищує значення контактного потенціалу р-п переходу транзистора (для забезпечення умов температурної ста­білізації режиму спокою каскаду). Отже:

Останнє відповідає умові. Потужність, що розсіюється в R₄

За таблицями вибираємо резистор типу ТВО-10-5,1 Ом.

6. Знаходимо ємність конденсатора С₃, що шунтує R₄ за умови, що його опір на частоті f_н повинен бути у 10 разів меншим за опір резистора R₄:

де множник 10⁶ дозволяє отримувати значення ємності у мікрофарадах.

За таблицями вибираємо конденсатор типу К50-35-10 В-5000 мкФ.

7. Знаходимо величину струму спокою бази транзистора

8. Оскільки у відкритому стані транзистора напруга між його базою та емітером становить близько 0,6 В, то напруга спокою бази

і можна знайти орієнтовне значення вхідного опору транзистора

9. Знаходимо величини опорів резисторів дільника R₁ R₂ Дільник підімкнено до напруги.

Величина струму в дільнику вибирається в межах

, що забезпечує незалежність задання режиму спокою транзистора при зміні його параметрів під впливом температури, при заміні на інший і т.п.

Падіння напруги на резисторі R₄ складає

З таб лиць вибираємо резистори типу ТВО-5-82 Ом та ТВО-1-62 Ом.

10. Знаходимо ємність конденсатора С₂ за умови забезпечення допустимого значення коефіцієнта частотних викривлень М:

значення якої отримується в мікрофарадах. Робочу напругу С₂ приймаємо рівною

Тоді

За таблицями вибираємо конденсатор типу К50-35-50В-200 мкФ

11. Знаходимо амплітудні значення струму й напруги на вході каскаду:

де h_21Еmin - мінімальне значення коефіцієнта передачі струму в схемі з СЕ для обраного транзистора

Необхідна потужність вхідного сигналу

12. Знаходимо розрахункові коефіцієнти підсилення каскаду за струмом, напругою та потужністю:

Раніше було прийнято значення коефіцієнта підсилення за потужніс­тю 20 дБ, отже каскад розраховано вірно.

Більш того , навіть за мінімального значення коефіцієнта підсилення транзистора h_21Еmіn = 15 маємо запас за підсиленням. Отже основний параметр може перевищувати своє мінімальне значення у декілька разів.

Рисунок 1.1 – Каскад підсилення з СЕ. Схема електрична принципова

Поиск по сайту: