Динамический расчёт второго каскада:

Следующим этапом является динамический расчёт. Найдём выходные динамические параметры каскада, и в первую очередь общее сопротивление базы, которое будет найдено из выражения:

R_б= R_б3* R_б4/ R_б3+ R_б4

R_б=2351,7*248,3/2351,7+248,3=224,6 Ом

Сопротивление по переменному току участка БЭ транзистора найдём из выражения:

R_вхд=∆U/∆I=U_бэмах-U_бэп/I_бмах-I_бп

R_вхд=1,51-1,5/(0,51-0,5)*10^-3=1000 Ом

Тогда входное сопротивление равно:

R_вх= R_вхд*R_б/ R_вхд+R_б

R_вх=1000*224,6/1000+224,6 =183,4 Ом

Переменная составляющая источника сигнала между БЭ равна:

U_бэд= (R_вх/ R_вх+ R_н)*Е_и

U_бэд=(183,4/183,4+120)*0,01=0,006 В

Тогда динамическое напряжение U_бд1 и U_бд2 равны:

U_бд1= U_бп- U_бэд

U_бд1=1,5-0,006=1,494 В

U_бд2= U_п+ U_бэд

U_бд2=1,5+0,0092=1,5092 В

Используя входную характеристику транзистора можно определить токи базы для минимального и максимального значений:

I_бдmin=100 мА

I_бдmax=700 мА

Следующим шагом необходимо найти выходные динамические параметры каскада, и в первую очередь общее сопротивление нагрузки, которое будет найдено из выражения:

R_н’=R_к2* R_н/ R_к2+ R_н

R_н’=3100*3300/3100+3300=1598,4 Ом

Так как сопротивление в коллекторной цепи изменилось по переменному сигналу, необходимо пересчитать и построить динамическую нагрузочную прямую, которая будет пролегать по двум точкам на выходной характеристике. Первая точка останется как и для статистического режима точка П. Вторая точка фиктивная должна лежать на ординате I_к и может быть вычислена по формуле:

I_кд =Е_к/ R_н’

I_кд =13/1598,4= 8,1мА

Реально нагрузочный динамический диапазон будет находится в пределах двух ветвей базового тока I_бд1 и I_бд2. Диапазон изменения выходного напряжения также изменится и будет, в соответствии с динамической нагрузкой, и будет составлять U_кд1 и U_кд2:

U_кд1=0,5 В

U_кд2= 2,4 В

Фактический коэффициент усиления каскада можно определить из выражения:

K_u1= U_кд2- U_кд1/2*E_r

K_u1=2,4-0,5/2*0.01=90

Напряжение на выходе найдём из выражения:

U_вых= U_кд2- U_кд1/2

U_вых=2,4-0,5/2=0,9 В

Так как фактический коэффициент меньше, чем требуется по условию, усилительный тракт дополняем вторым каскадом.

Общий коэффициент усиления найдём по формуле:

K_u= K_u1* K_u2

K_u=100*90=9000

Так как фактический коэффициент больше, чем требуется по условию, усилительный тракт не дополняем каскадом.

Расчёт разделительных конденсаторов, ёмкости шунтирующего конденсатора:

Расчёт разделительных конденсаторов C_p1 и C_p2, и ёмкости шунтирующего конденсатора в цепи эмиттера С_э. Ёмкости межкаскадных связей C_p1 и C_p2 предназначены для гальванической развязки (исключение влияния между каскадом и, дальше между каждым из каскадов по всему тракту усиления. Ёмкость С_э предназначена для исключения обратной связи по переменному току в каскадах усиления.

Расчёт разделительного конденсатора C_p1 для первого каскада:

C_p1=1/2П*F_н*(R_{вх.каск}+R_r)*√M_н-1

C_p1=1/2*3,14*50*(515,6584+120)*√1,18-1=0,000012=12 мкФ

Расчёт разделительного конденсатора C_p3 для второго каскада:

C_p2=1/2П*F_н*(R_{вх.каск}+R_r)*√M_н-1

C_p2=1/2*3,14*50(183,4+120) )*√1,18-1=0,000025=25мкФ

Ёмкость шунтирующего конденсатора в цепи эмиттера С_э1 для первого каскада:

С_э1=10⁷/2*П* F_н*R_э1

С_э1=10⁷/2*3,14*50*130=245 мкФ

Ёмкость шунтирующего конденсатора в цепи эмиттера С_э2 для второго каскада:

С_э2=10⁷/2*П* F_н*R_э2

С_э2=10⁷/2*3,14*50*620=51,4 мкФ