Рис. 7 Принципиальная электрическая схема предварительного усилителя на транзисторе VT3
Нагрузкой для данного усилителя будет являться входное сопротивление последующего усилителя, т.е предварительного усилителя на транзисторе VT4 а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение того же предварительного усилителя, т.е.:
Uн= Uвх у на VT4 (В)
Rн= Rвх у на VT4=R11 (Ом)
Расчет каскада по постоянному току:
1. Определим ток в нагрузке:
(А)
2. Ориентировочно зададим значения тока коллектора Iкmin и напряжения а участке коллектор-эмиттер Uкэmin, используя соотношения:
(А)
(В)
3. Определяем максимальное значение тока коллектора Iкmax:
(А)
4. Зададимся значением γэ и вычислим λ:
Примем
5. Определим значение напряжения питания для данного усилительного каскада - Ек, а также значение сопротивления R5 и напряжение, выделяющееся на конденсаторе С2:
(В)
Примем Ек = (В) в соответствие с рядом питания.
(Ом)
Примем R9= (Ом), в соотвтствии с рядом Е24.
Определим значение UR10:
(В)
(В)
6. Определим значение тока Iкнач и напряжения Uкнач:
(А)
(В)
7. Определим допустимую мощность рассеивания на транзисторе:
(Вт)
8. Выбираем транзистор VT3 (n-p-n), в соответствие с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:
Модель | Тип | P, Вт | Uкэ доп, В | Ikmax, A | βmin | Iко, мА | |
VT3 |
9. Найдём ток делителя Iд:
(А), где
10. Рассчитаем значения сопротивлений резисторов делителя R7 и R8:
(Ом)
Примем R8= Ом, в соответствии с рядом Е24.
(Ом)
Примем R7= Ом, в соответствии с рядом Е24.
11. Рассчитаем значение конденсатора в цепи эмиттера С5:
(Ф), где
(Ом)
Примем С5= Ф, в соответствии с рядом Е24.
Расчет каскада по переменному току:
При расчете каскада по переменному току определяются следующие параметры:
12. Определим коэффициент усиления в области средних частот:
, где
(Ом)
(Ом), где можно принять значение Ом, т.к. транзистор VT3 маломощный.
(Ом)
13. Входное сопротивление каскада:
где (Ом), тогда:
(Ом)
14. Выходное сопротивление каскада:
(Ом)
15. Определим значения падений напряжения на резисторах R9, R10:
(В)
(В)
Для обеспечения уровня нелинейных искажений, определяемых техническим заданием, вводим отрицательную обратную связь по напряжению глубиной F=6.
16. Входное сопротивление усилителя с ОС равно значению резистора R5:
(Ом)
17. Определим значение сопротивления в цепи ОС - R6:
(Ом)
(Ом)
18. Определим значение коэффициент усиления усилителя с ОС:
19. Определим входные параметры каскада:
(В)
(Ом)
20. Найдём напряжение на базовых делителях:
(В)
(В)
21. Определим мощности резисторов:
(Вт)
22. Определим напряжение на конденсаторах:
Uc5=UR10 (В)
3.7 Эмиттерный повторитель №1 на транзисторах VT2,VT1
Рис.8 Принципиальная электрическая схема эмиттерного повторителя №1 на транзисторах VT2,VT1
Нагрузкой для данного повторителя будет являться входное сопротивление последующего усилительного каскада (на транзисторе VT3), а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение того же усилительного каскада, т.е.:
(В)
(Ом)
1. Вычислим значение тока протекающего через нагрузку:
(А)
2. Определим параметры транзистора VT2:
(В), где
U0=1÷2 В
(В)
(А)
(Вт)
3. Выберем транзистор VT2 (n-p-n), в соответствие с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:
Модель | Тип | P, Вт | Uкэ доп, В | Ikmax, A | βmin | Iко, мА | |
VT2 |
4. Определим значение тока базы VT2:
(А)
5. Определим падение напряжения на резисторе R4:
(В)
6. Определим параметры транзистора VT1:
(В)
(Вт)
7. Выберем транзистор VT1 (n-p-n), в соответствие с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:
Модель | Тип | P, Вт | Uкэ доп, В | Ikmax, A | βmin | Iко, мА | |
VT1 |
8. Определим значение тока базы VT1:
(А)
9. Определим значение тока делителя:
Выберем ток базового делителя из условия, что Iд>>Iб. Примем:
(А)
10. Найдем значение сопротивления резистора R4:
(Ом)
11. Примем значение сопротивления резистора R3 в пределах 5÷10 (кОм) в соответствии с рядом Е24. Тогда:
(В)
12. Определим падения напряжений на резисторах базового делителя:
(В)
(В)
13. Определим значения резисторов базового делителя:
(Ом)
(Ом)
Примем значения этих сопротивлений в соответствии с рядом Е24.
14. Определяем величину Rэ~:
(Ом)
15. Определим входное сопротивление транзистора VT1:
(Ом), где
rк1=1МОм, т.к. транзистор VT1-маломощный.
16. Определим коэффициент передачи повторителя:
, где
Значение rб2 можно принять равным 400÷500 Ом, т.к. транзистор VT2 маломощный.
(Ом)
, где
Значение rб1 можно принять равным 400÷500 Ом, т.к. транзистор VT1 маломощный.
(Ом)
17. Определим входное напряжение повторителя:
(В)
Полученное значение входного напряжения необходимо сравнить с тем, которое заявлено в техническом задании и, сделать соответствующий вывод. Если расхождение составит более 5%, то необходимо выбирать другие значения сопротивлений R9 , rб1, rк1 таким образом, чтобы выполнялось данное условие.
18. Вычислим значение входного сопротивления повторителя:
(Ом)
Полученное значение входного сопротивления необходимо сравнить с тем, которое заявлено в техническом задании и, сделать соответствующий вывод. Если расхождение составит более 5%, то необходимо выбирать другие значения сопротивлений R3 , rб1, rк1 таким образом, чтобы выполнялось данное условие.
19. Определим величину емкости конденсатора С2, исходя из условия:
(Ф)
Примем значение С2 в соответствии с рядом Е24.
20. Определим напряжение на конденсаторах:
(В)
(В)
21. Определим мощности резисторов:
(Вт)