Здавалка
Главная | Обратная связь

Расчет основных параметров усилительного каскада



Усилительный каскад можно представить активным четырехполюс­ником так, как это делалось для транзистора (рис. 1). Основу рас­четов усилительного каскада составляют вычисления следующих дина­мических параметров:

1) входное сопротивление

(4)

2) выходное сопротивление

(5)

З) коэффициент усиления по напряжению

КU=U2/U1 (6)

4) коэффициент усиления по току

KI = I2/I1 (7)

5) коэффициент усиления по мощности

KP=Pвых/Pвх =U2I2/U1I1 = КU KI (8)

Для расчета основных параметров усилительного каскада можно применить графический либо аналитический метод.

Суть графического метода расчетов заключается в том, что по известным из справочников входным и выходным статистическим характеристикам для конкретного типа транзистора строят его динами­ческие входные и выходные характеристики. Затем определяют в соответствии с классом усилительного каскада положение рабочей точки на всех эти характеристиках. Далее по заданной амплитуде вход­ного сигнала графически определяют амплитудные значения напряжений токов на входе и выходе усилителя. И, наконец, определяют основные параметры по формулам (4) ÷ (8) для уже определенных амплитудных значений.

Суть аналитического метода расчетов заключается в следующем.

1) Изображают усилительный каскад эквивалентной схемой с h-параметрами (рис. 4) .

2) Приводимые ниже формулы расчетов для динамических пара­метров транзисторного каскада усиления справедливы в диапазоне частот 100 ÷ 10000 Гц. На более высоких частотах используемые ниже соотношения требуют уточнений. Если используется высокочастотные h-параметры, то приводимые ниже формулы уточнений не требуют. Входное сопротивление зависит от сопротивления нагрузки, а выходное - от сопротивления источника сигнала. Это обстоятельство отражено формулами (11) и (14) и его следует учитывать при сопряжении усилительных каскадов с элементами электрической цепи.

З) Вычисляют вспомогательный параметр как для заданной схемы включения, так и для других схем.

(9)

4) Проверить характер нагрузки (низкоомная или высокоомная) по следующим соотношениям.

- низкоомная нагрузка (10)

в других случаях – высокоомная

5) Если условия (10) не выполняются, то есть нагрузка высокоомная, то расчеты производятся по пункту 11, а если выполняются – по пунктам 6 – 10.

6) Вычисляют входное сопротивление каскада

(11)

7) Вычисляют коэффициент усиления по току.

 

KI=I2/I1=h21(1+h22Rн) (12)

 

8) Вычисляют коэффициент усиления по напряжению

(13)

9) Вычисляют выходное сопротивление каскада.

(14)

10) Вычисляют коэффициент усиления мощности

(15)

11) Вычисления для высокоомной нагрузки проводятся по тем же основным формулам (11) ÷(14), но упрощенным в виде:

для схемы включения ОЭ и ОБ при Ru>>h11

(16)

(17)

KI=h21 (18)

(19)

KP=KUKI (20)

Постановка задания

Для выданного варианта задания по исходным данным (табл. 2) рассчитать динамические параметры транзисторного каскада усиления, последовательно выполнив следующие задания.

3.1. Начертить изображение транзистора в виде четырехполюсника (рис.1).

3.2. Начертить схемы включения транзистора (рис.2 ).

3.3. По физическим или h-параметрам заданной схемы включения транзистора вычислить параметры других схем включения.

3.4. Начертить эквивалентную схему усилительного каскада с h-параметрами (рис. 4).

3.5. Вычислить динамические параметры усилительных каскадов, собранных на маломощном транзисторе, который включается по одной из схем: ОБ, ОЭ и ОК.

3.6. Вычислить недостающие физические или h-параметры по формулам табл. 1.

3.7. Результаты расчетов оформить таблицей (см. табл. З).

3.8. Сделать сравнительные выводы по полученным результатам исследований для разных схем включения транзистора.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.