- •2.Введение
- •3. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя
- •4. Расчетная часть
- •4.1. Расчет оконечного каскада усилителя
- •4.1.1 Расчет режима транзистора
- •4.1.2 Расчет параметров транзистора
- •4.1.3 Расчет усилителя в области малых времен
- •4.1.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •4.2 Расчет предоконечного каскада
- •4.2.1 Выбор режима транзистора
- •4.1.5 Расчет термостабилизации
- •4.2.2 Расчет параметров транзистора
- •4.2.3 Расчет усилителя в области малых времен
- •4.2.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •4.2.5 Расчет термостабилизации
- •4.3 Расчет входного каскада
- •4.3.1 Выбор режима транзистора
- •4.3.2 Расчет параметров транзистора
- •4.3.3 Расчет усилителя в области малых времен
- •4.3.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •4.3.5 Расчет термостабилизации
- •5. Расчет регулировок усиления
- •5.1 Расчет ступенчатой регулировки усиления
- •5.2 Расчет плавной регулировки усиления
- •Поскольку общее время установления усилителя , то максимальные искажения вносимые входной цепью можно найти как:
- •Найдем максимальную входную емкость:
- •7. Расчет усилителя в области больших времен
- •8. Построение переходной характеристики
- •9. Заключение
- •2. Красько а.С. “Проектирование усилительных устройств” 2000 г.
4.1.2 Расчет параметров транзистора
Для дальнейшего расчета необходимо определить параметры транзистора. Для этого воспользуемся эквивалентной моделью транзистора.
Рисунок 4.1.2 — Эквивалентная модель транзистора
|
(4.1.6) |
|
(4.1.7) |
|
(4.1.8) |
где взято в миллиамперах. |
(4.1.9) |
При расчете необходимо учесть, что выходной каскад работает в режиме больших сигналов и, следовательно, для импульсных сигналов с большой скважностью параметры транзистора необходимо определять на половинном размахе выходного сигнала. Из указанного выше соображения следует, что ток коллектора теперь будет находиться как
где
|
(4.1.10) |
|
|
Подставляя справочные данные в формулы (4.1.6)—(4.1.10) получаем:
|
|
|
|
|
|
|
|
Крутизна транзистора определится из формулы [1]:
где
|
(4.1.11) |
|
|
Правильность расчета значения
крутизны проверим графическим способом,
с помощью входных и выходных динамических
характеристик. Действительно, из рисунка
4.1.3
видим,
что ток коллектора изменяется в пределах
,
чему соответствует изменение базового
тока
.
По входной характеристике (рис. 4.1.4)
определяем изменение напряжения
,
которое равно
.
Исходя из того, что крутизна есть
приращение коллекторного тока, вызванного
изменением напряжения на базовом
электроде, находим
.
Как видим, результат оказался довольно
близок к рассчитаному по формуле
(4.1.11).
Рисунок 4.1.3 — Выходная характеристика транзистора КТ610Б
Рисунок 4.1.4 — Входная характеристика транзистора КТ610Б
Оценим коэффициент усиления данного каскада. Для этого воспользуемся формулой, приведенной в [1]:
|
(4.1.12) |
|
|
4.1.3 Расчет усилителя в области малых времен
Оценим искажения
в области малых времен. Для этого
определим все слагаемые, которые вносят
вклад в
.
|
(4.1.13) |
|
(4.1.14) |
где
|
(4.1.15) |
|
(4.1.16) |
Подставляя ранее расчитанные значения, получаем:
|
|
|
|
Определим входную
динамическую ёмкость
и входное сопротивление транзистора
по формулам, взятым из [1]:
|
(4.1.17) |
|
(4.1.18) |
|
|
|
|
4.1.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
Из входной
характеристики (рисунок 4.1.4) найдем
значение напряжения
.
Оно равно
.
Ток базы
при этом равен
.
Зададимся током делителя
.
Значения элементов схемы найдутся из
формул [1]:
где
|
(4.1.19) |
|
(4.1.20) |
|
(4.1.21) |
Воспользовавшись формулами (4.1.19)-(4.1.21) найдем значения элементов каскада.
|
|
|
|
|
|
Приведем значения элементов схемы к стандартному ряду радиодеталей, выполняемых с допуском 5%.
;
;
С появлением делителя в базовой цепи транзистора изменяется его входное сопротивление. Это сопротивление становится равным входному сопротивлению каскада.
|
(4.1.22) |
|
|
