Исходные данные для проектирования усилителя

1. Полоса рабочих частот f = f _В – f _Н ,

где f _В – верхняя частота (кГц), f_Н – нижняя частота (Гц).

2. Коэффициент частотных искажений на нижней и верхней частотах полосы пропускания, М_Н и М_В , соответственно (дБ).

3. Максимальное действующее значение напряжения выходного сигнала на нагрузке, U_ВЫХ (В).

4. Сопротивление нагрузки R_Н (Ом).

5. Выходное (внутренние) сопротивление генератора (источника e_Г) усиливаемых сигналов, R_Г (Ом).

6. Рабочий температурный диапазон, t ⁰ C.

7. Коэффициент сглаживания фильтра, q.

8. Тип проводимости биполярного транзистора (p-n-p или n-p-n).

Требования

1. Выбрать транзистор и обосновать выбор.

2. Определить значение напряжения и полярность источника питания E_К.

3. Рассчитать:

- сопротивления и мощности резисторов R_К , R_Э , R₁ , R₂ , R_Ф;

- емкости конденсаторов C₁ , C₂ , C_Э , C_Ф.

4. Определить параметры усилителя:

- коэффициент усиления по току К_I ;

- коэффициент усиления по напряжению К_U ;

- коэффициент усиления по мощности К_P ;

- входное сопротивление каскада R_ВХ ;

- выходное сопротивление каскада R_ВЫХ .

5. Определить коэффициент нелинейных искажений усилителя (рассчитать К_Г ).

6. Оформить принципиальную электрическую схему усилителя (ЭЗ) и перечень элементов к ней (ПЭЗ) в соответствие с ЕСКД.

Порядок расчета

Рис. 6. Схема резистивного каскада усилителя

Для выданного варианта задания рассчитать резистивный каскад усилителя (рис. 6) на биполярном транзисторе с заданным типом проводимости (p-n-p или n-p-n), включенным по схеме с общим эмиттером, имеющим эмиттерную стабилизацию точки покоя, работающем в режиме усиления класса А и имеющем сглаживающий фильтр по цепи питания элементов смещения (задания) рабочей точки.

Исходные данные

Табл.1

Исходные данные	Обозначение	Значение	Единицы измерения
Вариант	№	22	-
Тип транзистора	-	p-n-p	-
Нагрузка	Rн	3300	Ом
Сопротивление генератора	Rг	150
Коэффициент сглаживания фильтра	q	5	-
Выходной cигнал	Uвых	3,7	В
Полоса частот	fн	40	Гц
	fв	15,5	КГц
Частотные искажения	Мн	3	дБ
	Mв	3
Температура среды	t°C	-20…+50	°C

1.Расчет усилительного каскада

1. Амплитудное значение U_{ВЫХ m} переменной составляющей напряжения выходного сигнала на нагрузке:

2. Сопротивление резистора R_К выбирается предварительно из соотношения:

3. Определяется сопротивление нагрузки по переменной составляющей

усиливаемого сигнала:

4. Амплитудное значение переменной составляющей тока I_Кm через транзистор:

5. Для обеспечения выполнения требований 1.1 и 1.4 при работе усилителя в классе А, необходимо выполнение следующих условий:

где ,,- максимальные значения напряжения, тока и мощности, которые должен обеспечивать транзисторVT.

6. Выбор транзистора VT должен производиться с учетом коэффициента нагрузки (70%) по названным выше параметрам, поэтому транзистор VT выбирается по следующим критериям:

В соответствии с полученными результатами выбираем транзистор. Выбранный транзистор – МП 115: кремниевый сплавной малошумящий p-n-p транзистор предназначен для усиления и генерирования низкочастотных колебаний. Корпус металлический, герметичный. Масса транзистора не более 2,5 г.