Задание 1
Рассчитать параметры элементов усилителя на биполярном транзисторе (БТ). Схема усилителя приведена на рис.1.
Построить графики:
· напряжения на выходе ненагруженного источника сигнала;
· напряжений в точках 1, 2, 3, 4, 5 при подаче на вход усилителя напряжения источника сигнала и наличии напряжения питания;
· напряжения UКЭ.
Привести основные параметры применяемого БТ.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.
Тип транзистора определяется по первой букве фамилии студента (табл. 2).
Рис.1 – Принципиальная схема усилительного каскада
Исходные данные для расчета
Наименование параметра Единица измерения Формула для расчета параметра Напряжение источника сигнала мВ
Еи=(mn+40)/20
Внутреннее сопротивление источника сигнала Ом Rн=(120-mn)·5 Нижняя граничная частота усиливаемых сигналов Гц
fН=(mn+100)·2
Верхняя граничная частота усиливаемых сигналов Гц
fВ=(mn+100)·50
Величина нагрузки кОм Rн=m+10 Емкость монтажа пФ См=(150-mn)/20
Приложение 1. Параметры транзисторов
Параметр Единица измере-ния Тип транзистора КТ355А КТ343A КТ347А КТ201А КТ312В КТ361Б
Iкб0
мкА 0.5 1 1 1 10 1
h21e
- 80…300 >30 30…400 20…60 10…100 50…300
fгр
МГц 1500 300 500 10 80 250
Ске
пФ 2 6 6 20 5 9
Uкб max
В 15 17 15 20 15 25
Uке max
В 15 17 15 20 15 25
Iк max
мА 60 50 50 20 30 50
Pmax
мВт 225 150 150 150 225 150
Tmax
оС
-55 -10 -40 -60 -40 -60
Tmin
оС
+125 +150 +85 +125 +85 +100 Тип перехода - n-p-n p-n-p p-n-p n-p-n n-p-n p-n-p
1.Определяем напряжение питания усилителя.
Для заданного типа транзистора должно выполняться условие:
UКE max > E.
UКE max=15 В
В
2.На входной характеристике транзистора (при UKE0) определяем параметры рабочей точки IБО, UБЕ0 (режим покоя).
В
3.Определяем величину UКЕ0:
UКЕ0 = (0.4 … 0.5)Е.
4.На выходных характеристиках транзистора определяем параметр рабочей точки IK0.
5.По полученным значениям Е, IK0, UКЕ0 строим динамическую характеристику транзистора.
6.Находим величину сопротивления RК:
RК=0.4Е/ IK0.
Мощность, рассеиваемая на резисторе RK, равна
.
7.Определяем величину сопротивления RЕ в цепи термостабилизации.
Находим падение напряжения на резисторе RЕ:
URe=E-UKE0-0.4E.
Далее определяем величину резистора RЕ
RЕ= URe / IK0.
Мощность, рассеиваемая на резисторе RЕ, равна
.
Мощность, рассеиваемая на резисторе RЕ, равна
.
По результатам расчетов выбираем стандартные значения и тип резисторов RK и RE.
8.Находим емкость конденсатора СЕ:
(мкФ).
9.Находим входное сопротивление переменному току транзистора (в точке покоя по входной характеристике).
.
10.Определяем элементы делителя напряжения в цепи базы R1 и R2.
Выбираем ток в цепи делителя из условия
IД=(4…5)IБ0.
Определяем величины R1 и R2 по формулам:
Условие R2=(5…10)RBX выполняется
11.Находим величину напряжения на входе усилителя:
12.Определяем коэффициент усиления каскада по напряжению на средних частотах:
Эквивалентное выходное сопротивление каскада
и в децибелах
13.Находим величину напряжения выходного сигнала на средних частотах
14.Определяем величину разделительного конденсатора С2:
15.Рассчитываем коэффициент частотных искажений на верхних частотах диапазона:
где СМ – паразитная емкость монтажа, СБЕ – емкость участка коллектор – эмиттер.
16. ............
