Вычисление схемы по номеру по журналу

Выбор транзистора:

Выбор схемы:

Выбор минимальной амплитуды неискаженного сигнала

Выбор коэффициента усиления напряжения, внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки

 

Выбор полосы пропускания

 

 

Обоснование и расчёт элементов усилительного каскада

Принципиальная схема усилительного каскада

Рис. 1 Принципиальная схема усилительного каскада

 

 

Характеристики транзистора и обоснование выбора рабочей точки

Рис. 2 Входная вольтамперная характеристика (ВАХ) транзистора 2N2604

Рис. 3 Выходная вольтамперная характеристика (ВАХ) транзистора 2N2604

Справочные данные на транзистор

 

- Статический коэффициент передачи тока .

- Граничная частота коэффициента передачи тока МГц.

- Предельно допустимый ток коллектора мА.

- Максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база В.

- Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-база В.

- Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-эмиттер В.

- Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора мВт.

- Емкость коллекторного перехода пФ.
- Предельная температура PN перехода

По входной и выходной ВАХ определяем, что

Запас напряжения, связанный с нелинейностью выходных вольт-амперных характеристик .

Запас для ухода рабочей точки из-за термонестабильности .

Амплитуда неискаженного выходного сигнала В.

;

Запас по выходной амплитуде напряжения

+ Округляем до значения из номинального ряда и получаем, что

Далее, ищем ток коллектора в рабочей точке исходя из следующего неравенства: ,

Где тепловой ток, а => выберем =12 мА

Графическое обоснование выбора рабочей точки и источника питания

Рис. 4 Нагрузочная прямая, построенная на выходной вольтамперной характеристике (ВАХ) транзистора 2N2604

Как видно из рис. 4 нагрузочная прямая находится вдалеке от начала координат, и не выходит за пределы, установленные прямыми мА, и кривой

Следовательно, выбор рабочей точки и напряжения источника питания имеет смысл.

Расчёт резисторов

Найдём сопротивление выходной части каскада по постоянному току:

Выберем из номинала

Найдём сопротивление выходной части каскада по переменному току:

Исходя из рассчитанных данных, построим нагрузочные прямые по постоянному и переменному токам: а также отметим на графике область работы транзистора по допустимой мощности.

Рис 5 Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току.

По графику видно, что нагрузочные прямые лежат ниже линии допустимой мощности: то есть транзистор в данном режиме не выйдет из строя вследствие перегрева. Пределы измерения токов лежат ниже допустимого значения тока 30 мА. Максимально возможное напряжение ограничено напряжением источника питания и не превышает 20 В.

 

Расчёт

I_к = I_к1 + I_к2, где

I_к1 = / – уход р. т. из-за влияния температуры. Считается, что нормальная температура, для которой ведется расчет, равна 20⁰С, разброс температуры задан в ТЗ, а ξ = (1…2) мВ/◦ С,

I_к2 = – уход р.т. из-за технологического разброса параметра ,

где ∆ β = β _max – β или ∆ β =β – β _min, = , а I_А – значение тока коллектора.

Используя эти уравнения, можно найти , а через нее R_б. Далее используем следующие известные соотношения:

R_б = R₁|| R₂,

= U_бэ + I_э R_э = 0.7 + ( ) I_бА R_э,

= E_п – I_бА R_б = E_п – I_бА R_б

и находим величину R₁, а через нее R₂.

Отсюда получаем (выбрав из ряда Е24),

Проверим: обеспечивают ли выбранные значения сопротивлений необходимый режим работы транзистора

С учетом падения напряжения на эмиттерном переходе, равном 0.7 В находим ток базы

Тогда коллекторный ток равен

Полученные параметры совпадают с заданными нами в начале расчета, значит значения сопротивлений выбраны нами верно.

Графический расчёт усилительного каскада.

Рис. 6 Схема каскада по постоянному току

Для p-n-p транзистора (E_п < 0) при правильно выбранных направлениях токов рабочую точку можно найти из следующей системы уравнений:

R_б = R₁ || R₂,

R_см = R_б + R_э (1+ ),

E_см = E_п ,

– E_см= – U_бэ + I_б R_см,

I_к = I_б

– E_п= – U_кэ + I_к R₌

В результате получили следующие значения

Как видно, значения рабочих точек, полученных в этом пункте и пункте 2.2 примерно идентичны и можно говорить о правильности хода решения задачи.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ состояния оборудования, эффективности работы элементов технологической схемы
2. Анализ функциональной схемы, получение ЧМ колебаний.
3. Базовые схемы включения операционных усилителей
4. Вертикальные маркетинговые схемы распределения
5. Выбор главной схемы электрических соединений
6. Выбор конструктивной схемы арки
7. Выбор схемы присоединения потребителей тепла ГВС.
8. Выбор схемы с.н. и трансформаторов с.н..
9. Выбор схемы собственных нужд ТЭЦ, типа и мощности рабочих и резерзвных трансформаторов
10. Вычисление безусловных вероятностей на основе наблюдений.
11. Вычисление и запись приближенных чисел
12. Вычисление координат и высот пунктов теодолитного хода