- •Введение 3
- •3.4 Определение стабильности работы и коэффициента усиления каскада 12
- •1 Краткие теоретические сведения.
- •2 Исходные данные для расчета.
- •3 Расчет усилителя.
- •3.1Выбор типа транзистора.
- •3.2 Расчет режима транзистора и построение нагрузочной прямой.
- •3.3 Расчет элементов схемы.
- •5.1 Исходные данные для расчета второго каскада.
- •3.4 Определение стабильности работы и коэффициента усиления каскада.
- •6.2 Расчет элементов схемы.
- •6.3 Определение стабильности работы и коэффициента усиления каскада.
- •7. Выбор элементов для схемы усилителя.
- •8.Чертеж печатной платы
2 Исходные данные для расчета.
Таблица 1 – Исходные данные для расчета усилителя.
Uвых mах,В |
Rн, Ом |
fнм, Гц |
Eпит, В |
Мн |
2.5 |
270 |
60 |
12 |
1.3 |
Исходные данные для расчета усилителя приведены в таблице 1.
Uвых mах – максимальное значение выходного напряжения, измеряется в В;
Rн – сопротивление нагрузки, измеряется в Ом;
fнм – частота нагрузки, измеряется в Гц;
Eпит – напряжение на источнике питания, измеряется в В;
Мн – допустимое значение коэффициента частотных искажений.
3 Расчет усилителя.
3.1Выбор типа транзистора.
Для выбора типа транзистора воспользуемся формулами:
Uкэ
доп
(1.1…1.3)* Eпит
(1)
где Uкэ доп – наибольшее допустимое значение между коллектором и эмиттером, измеряется в В.
Iк
доп > 2Iнм
(2)
где I к доп – наибольший допустимый ток коллектора, измеряется в А;
Iнм – наибольшая возможная амплитуда тока в нагрузке, измеряется в А.
Подставим значения из таблицы 1, в формулы (1) и (2), для расчета Uкэ доп и Iк доп :
Uкэ
доп
1.1*12= 13.2 В;
Iк
доп
= 0.019 А = 19 мА;
Из справочника выбираем транзистор структуры p-n-p. Транзистор выбираем из справочника, так чтобы Uкэ доп и Iк доп не превышали допустимых значениях выбираемого транзистора. Выбираем транзистор ГТ305А с параметрами, указанными в таблице 2.
Таблица 2 – Основные параметры транзистора ГТ305А.
Uкэ, В |
Iк, мА |
βmin |
βmax |
15 |
40 |
20 |
50 |
3.2 Расчет режима транзистора и построение нагрузочной прямой.
Режим работы транзистора определяется нагрузочной прямой на семействе выходных ВАХ для схемы с общим эмиттером.
Нагрузочная прямая строится по двум точкам: 0 – точка покоя и 1 – определяется значением напряжения источника питания Eпит. Координатами точки 1 являются ток коллектора Iк=0 и напряжением питания Eпит = 12 В. Координатами точки 0 является точка пересечения тока покоя Iко и напряжения покоя Uкэо, которые определяются по формулам:
Iко
= (1.05…1.2)*Iвых
= (1.05…1.2)*Iн
max
= (1.05…1.2)*
, (3)
Uкэо = Uвых mах + ∆Uкэ = Uкм + ∆Uкэ, (4)
где Iко - тока покоя,А
Uкэо - напряжения покоя,В
∆Uкэ – напряжение на коллекторе, соответствующее области нелинейных начальных участков выходных характеристик, равное 1В для маломощных транзисторов.
Подставив данные в формулу (3) и (4), получим:
Iко
= 1.2*
= 1.2*
= 0.011 = 11мА;
Uкэо = Uвых mах + ∆Uкэ = 2.5 + 1 = 3.5В;
Построим нагрузочную прямую на графике, изображающем семейство выходных характеристик.
Рисунок 4 – Семейство выходных вольт - амперных характеристик транзистора.
По рисунку 4 находим токи:
I = 15.5 мА, Iк max = 14.2м А, Iк m = 3.2мА, Iко = 11мА, Iк min = 7.8мА.
Напряжения:
∆Uкэ = 1 В, Uкэ mах = 12В, Uкэо =12В, , Uк m = 2.5В.
