Необхідно визначити
Тип транзистора, режим роботи транзистора, опори резисторів дільника R1, R2, опір резистора колекторного навантаження R3, опір резистора у ланцюгу емітера R4. ємкість розділяючи конденсаторів С1,С2 ємкість конденсатора в ланцюгу емітера С3, гарантовані значення коефіцієнтів підсилення каскаду за струмом, напругою, потужністю. При побудові схеми каскаду будемо використовувати елементи з допустимим відхиленням від номінальної величини 5%.
Табл..1
Варіанти вихідних даних наведені у табл..1. Варіанти обираються по останнім двом цифрам залікової книжки: Приклад еомер залікової книжки 77732 З колонки 3 маємо f н, Мн . З колонки 2 маємо Uвих.м, Rн, Ек
Порядок розрахунку Обираємо транзистор - допустима напруга між колектором та емітером повина перевищувати напругу джерела живлення Uк мах>Ек, - величина допустимого струму колектора повинна перевищувати максимальне значення струму у колекторному колі транзистора Iк мах>Iок+Iкм, де Iок – струм спокою у колі колектора, Iкм – амплітуда змінної складової струму у колі колектора, Iкм=Uвих мах/Rн, де Rн=R3Rн/R3+Rн – еквівалентний опір навантаження каскаду за змінним струмом. При цьому R3 є навантаженням за постійним струмом. Виходячи з того, що даний каскад є підсилювачем потужності, для забезпечення максимальної передачі потужності задаємо: R3= Rн, тобто R3=1200Ом (до речі, за умов підсилення напруги задають R3 < Rн, а при підсиленні струму R3 >Rн), тоді
Rн=12000*1200/1200+1200=600Ом
Iкм=7,5/600=12,5мА Для забезпечення економічності каскаду за мінімальних нелінійних викривлень обирають Iок=(1,05-1,1)Iкм=13,8мА На підставі вищесказаних умов необхідно обирати транзистор, який би забезпечував: - Uкм>30В, - Iкм>13,8+12,5=26,3мАл За данними табл. 1 знаходимо, що заданим вимогам відповідає транзистор КТ315Г, у якого Км=35В, Iкм=100мА, Ркм=150мВт, h21Е=50….350. Табл.3. додатка. Знаходимо напругу між колекторм та емітером транзистора у режимі спокою Uок=Uвих. мах+Uост, де Uост – напруга між колектором та емітером, ніжче якої при роботі каскаду виникають значні нелінійності викривлення через те, що у робочу зону потрапляють ділянки характеристик транзистора зі значною кривизною. Для малопотужних транзисторів, як правило, задають Uост=1В. Тоді Uок=7,5+1=8,5В Знаходимо потужність, що виділяється на колекторі транзистора: Рк= Iок Uок, при цьому необхідно виконання умови: Рк< Рк мах Рк=13,8*8,5=117<150мВт, таким чином обраний транзистор відповідає вимогам за потужністю. Знаходимо опір навантаження у колі колектора. Виходячи із R3= Rн, маємо R3= 1200Ом, Потужність, що розсіюється у резисторі: Р= I2R, отже Р кз = I2 окR3=(13,8*10-3) 2*1200=0,227Вт За табл.2. Додатка, вибираємо резистор типу С2-33 потужністю 0,25Вт з опором 1200Ом . Знаходимо опір резистора у ланцюгу емітера
, при цьому необхідно виконувати співвідношення: R4/ R3 = (0,1….0,4), що забезпечує незначне зниження динамічного діапазону каскаду і падіння напруги на R4, яке перевищує значення контактного потенціалу р-н переходу транзистора. Отже знаходимо R4=358Ом, а R4/ R3=0,3, що відповідає вищенаведеної умові. Потужність, що розсіюється в R4 Р 4 = I2 окR4 = 0,068Вт. Обираємо резистор типу С2-33 потужністю 0,25Вт з опором 360Ом, табл.2.Додаток Знаходимо ємність конденсатора С3, що шунтує R4 за умови, що його опір на частоті fн повинен бути у 10 разів менше за опір резистора R4:
, Робоча напруга на С3: Uс3= I2 окR4=13,8*10-3*360=4,97В Обираємо конденсатор типу К50-35 емністю 100мкФ на напругу 6,3В. Табл.3. Додаток. Знаходимо величину струму спокою бази транзистора: Iоб=Iок/h21Емін=13,8/50=0,276мА
Оскільки у відкритому стані транзистора напруга між його базою та емітером становить близько 0,6В, то напруга спокою бази – 0,6В. і можнл знайти орієнтовне значення вхідного опору транзистора Rвх=Uоб/Iоб=2170Ом Знайдемо величини опорів резисторів дільника R1, R2, Дільник підімкнено до напруги Uд=Ек=30В. Величина струму в дільнику вибирається у межах: Iд=(2….5)Iоб, що забезпечує незалежність задання режиму спокою транзистора при зміні його параметрів під впливом температури, при зміні на інший і т.п. Iд=5*0,276 1,38мА Падіння напруги на резисторі R4 складає U4=(Iок+Iоб)R4 = (13.,8+0,276) 360 =5,07В. Тоді Обираемо R1 =15кОм R2=4,3кОм Знаходимо потужність, що виділяється в резисторах R1, R2 РR1=( Iоб+IД)2*R1=[(0,276+1,38)*10-3]2*15*103=0,041Вт РR2=Iд2R2=(1,38*10-3)2*4,3*103=0,008Вт Вибираємо резистори типу С2-33 потужністю 0,125Вт. Знайдемо ємність конденсатора С2 за умови забезпечення допустимого значення коефіцієнта частотних викривлень Мн , Робочу напругу С2 приймаємо рівною Uс2=1,5Ек Вибираємо конденсатор типу К73-17 ємністю 0,68мкФ на напругу 250В. Табл.3. Додаток. Знаходимо розрахункові коефіцієнти підсилення каскаду за струмом, напругою,потужністю:
Як бачимо навіть мінімальне значення коефіцієнта підсилення транзистора h21Еmin=50. Таким чином маємо запас за підсиленням.
Електричну принципову схему розрахованого каскаду підсилення з СЕ навено на рис.2. Рис.2. Каскад підсилення з СЕ. Контрольні запитання Яким чином обираються параметри резисторів Для чого потрібен дільник. Які функції виконує R4
Завдання №2
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|