Расчет элементов принципиальной схемы. Расчет резисторного каскада предварительного усиления

РАСЧЕТНАЯ РАБОТА № 1

Расчет резисторного каскада предварительного усиления

Гармонических сигналов на биполярном транзисторе

1.Расчетное задание:

 

Рассчитать резисторный каскад предварительного усиления на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером.

 

Исходные данные:

· Напряжение источника питания Ек, В

· Амплитуда входного тока следующего каскада, Iвх. сл, мА

· Нижняя частота рабочего диапазона, fн, Гц

· Верхняя частота рабочего диапазона, fв, Гц

· Емкость, нагружающая каскад, Со, пФ

· Сопротивление нагрузки, Rн, Ом.

 

Ответ должен содержать:

· Принципиальную схему заданного каскада

· Расчет режима работы транзистора по постоянному току

· Расчет элементов схемы

· Расчет коэффициента усиления каскада и коэффициента частотных искажений в области верхних и нижних частот

 

Рис.2 Принципиальная схема резисторного каскада

 

Расчет каскада предварительного усиления состоит из следующих этапов:

 

¨ Выбор режима работы транзистора по постоянному току

¨ Расчет элементов схемы

¨ Расчет результирующих показателей

Варианты заданий для расчета.

 

Вари-ант	Тип транзистора	Напряжение источника питания, Ек, В	Амплитуда входного тока следующего каскада, Iвх.сл, мА	Нижняя частота рабочего диапазона, fн, Гц	Верхняя частота рабочего диапазона, fв, МГц	Сопротив-ление нагрузки, Rн, Ом	Емкость, нагружающая каскад, Со, пФ
1.	КТ 312А		1,1		0,8
2.	КТ 3107А		1,7		1,1
3.	КТ 315В		1,5		1,0
4.	КТ 350А		1,1		1,2
5.	КТ361Г		2,0		0,95
6.	КТ 350А		1,0		1,1
7.	КТ 315В		1,6		1,3
8.	КТ 312А		1,0		0,8
9.	КТ316B		0,6		1,1
10.	КТ361Г		1,5		1,7
11.	КТ 347А		1,4		2,7
12.	КТ 357 Г		1,2		2,6
13.	КТ3107А		2,8		1,3
14.	КТ3102А		2,6		1,4
15.	КТ 340Б		1,1		2,5
16.	КТ 342Г		1,2		3,1
17.	КТ345А		4,0		3,4
18.	КТ 301Д		0,5		1,5
19.	КТ316В		0,8		1,2
20.	КТ361Г		1,4		1,8
21.	КТ357Г		1,0		2,8
22.	КТ3107А		2,5		1,4
23.	КТ3102А		2,4		1,5
24.	КТ342Г		1,1		2,5
25.	КТ345А		5,0		3,0
26.	КТ301Д		0,6		1,7
27.	КТ340Б		0,8		2,7
28.	КТ347А		1,3		2,6
29.	КТ345А		4,0		2,1
30.	КТ367А		1,1		2,1

В задании для каждого варианта указан тип транзистора, приведена принципиальная схема каскада.

Из Приложения 1 выпишите данные транзистора, заданного в условии.

 

Определение режима работы транзистора

Режим работы транзистора определяется значениями токов и напряжений в точке покоя:

- коллекторного тока Iко,

- напряжения коллектор-эмиттер Uкэо,

- тока базы Iбо,

- напряжения база-эмиттер Uбэо.

 

Ток Iко определяется по формуле

Напряжение Uкэо определяется по формуле:

 

Значение Iбо определяется по формуле:

 

Значение Uбэо определяется переносом точки покоя на входную характеристику при

Uк ¹ 0. Если в справочниках не приведены входные характеристики заданных транзисторов, то Uбэо можно принять приблизительно равным 0,7 В, что справедливо для кремниевых транзисторов.

 

Расчет элементов принципиальной схемы.

 

3.1 Выбираем эмиттерную стабилизацию точки покоя. Задаемся падениями напряжения на сопротивлении Rэ

 

 

Чем больше U_{Rэ ,} тем сильнее отрицательная обратная связь по току и схема работает стабильнее, но увеличиваются потери источника питания Ек.

 

где

Мощность, рассеиваемая на резисторе Rэ Выбираем соответствующий стандартный резистор.

 

3.2 Определяем ток в цепи делителя смещения

 

3.3 Определяем сопротивления резисторов делителя:

 

Определяем , Выбираем соответствующие стандартные резисторы.

 

3.4. Общее сопротивление делителя

 

3.5. Определяем емкость Сэ. Для того чтобы эта емкость не вносила заметных частотных искажений на нижних частотах, выбираем ее сопротивление во много раз меньше сопротивления Rэ.

 

Выбираем стандартную емкость.

 

3.6. Определяем сопротивление резистора в коллекторной цепи Rк

 

Выбираем стандартный резистор.

 

3.7. Определяем емкость разделительного конденсатора.

 

Выбираем стандартный конденсатор Ср