Расчет элементов усилителя напряжения низкой частоты
Амплитуда входного сигнала 1 мВ
Сопротивление генератора входного сигнала 5 кОм
Амплитуда выходного сигнала 5 В
Сопротивление нагрузки 3 кОм
Нижняя граница усиления 50 Гц
Верхняя граница усиления 15000 Гц
Коэффициент частотных искажений 1,4
Напряжение питания 15¸20 В
Коэффициент усиления:
Получить такой коэффициент усиления на одном каскаде невозможно, поэтому необходимый усилитель реализуем последовательным включением усилительных каскадов на основе транзисторов p-n-p структуры, включенных по схеме с ОЭ. При этом перераспределение усиления будет следующим: 1 каскад – 100, 2 каскад – 50.
Выбор транзистора КТ3107Е
Наименование Обозначение Значение Min. Max. Статический коэф. передачи тока 120 220 Граничная частота коэффициента передачи тока
200 Мгц
Напряжение насыщения база – эмиттер
0.8 В 1 В
Напряжение насыщения база – эмиттер
0.2 В 0.8 В
Емкость коллекторного перехода, при Uкб=10 В
7 пФ
Максимально допустимые параметры
Наименование Обозначение Значение Постоянное напряжение коллектор – база
Uкб max
25 В Постоянное напряжение коллектор – эмиттер
Uкэ max
20 В Постоянный ток коллектора Iк max 100 мА Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Pк max 300 мВт
Выберем напряжение питания усилителя: .
Расчет усилительного каскада на транзисторе структуры p-n-p, включенного по схеме с ОЭ по постоянному току (2-й каскад).
Из графика семейства характеристик (см. рис. 2) выберем рабочую точку:
Т.к. R9 – (сопротивление нагрузки) равен 3 кОм, то R7 определяется формулой:
R7=7.5 кОм
Находим ток коллектора 2-го транзистора:
IК=0.93 mA
Находим ток базы 2-го транзистора:
IБ=7.75*10-3 mA
Находим ток эмиттера 2-го транзистора:
IЭ=0.938 mA
Зададим UЭ=1V
R8=1.07 кОм. Находим напряжение базы 2-го транзистора:
Uб=1.7 V
Найдем ток через RБ
I=38.75*10-3 mA
R6=43.9 кОм
R5=343.7 кОм
Расчет усилительного каскада на транзисторе структуры p-n-p, включенного по схеме с ОЭ по постоянному току (1-й каскад).
Найдем Rн (нагрузки)
RН=38.9 кОм
Отсюда найдем R3
R3=13.46 кОм
Выберем рабочую точку .
Находим ток колектора 1-го транзистора:
IК=0.52 mA
Находим ток базы 1-го транзистора:
IК=4.3*10-3 mA
Находим ток эмиттера 2-го транзистора:
IЭ=0.524 mA
Зададим UЭ=1V
R3=1.91 кОм
Находим напряжение базы 2-го транзистора:
Uб=1.7 V
Найдем ток через RБ
I=21.5*10-3 mA
R2=79.1 кОм
R1=325.6 кОм
Расчет емкостей
Коэффициент передачи 1-й цепочки:
Отсюда С1
С1=19.5 нФ
С2=31.9 нФ
С3=12.4 мкФ
С4=0.4 мкФ
С5=12.4 nF
Литература
1. Ю.С. Забродин «Промышленная электроника», М.: изд-во Высшая школа, 1982 г.
2. В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев «Электроника», М.: изд-во Высшая школа, 1991 г.
3. Справочник «Транзисторы для аппаратуры широкого применения», под ред. ............
