|
Содержание работы или список заданий
|
Для всех вариантов: транзистор КТ312А
rб=10 Ом, ск
*=20 нФ,
Входные и выходные ВАХ транзистора:
Таблица вариантов
№ еВХ, В UВЫХ, В RH, Ом RBH, Ом fHЧ, Гц fВЧ, КГц
1 0,05 3 250 50 300 500
2 0,1 4,5 200 80 350 550
3 0,15 5 180 95 400 480
4 0,1 5 220 75 250 600
5 0,05 2,5 250 55 320 530
6 0,1 3,5 200 85 350 460
7 0,15 4,5 190 110 310 600
8 0,2 5 150 100 380 540
9 0,15 3 230 110 250 460
10 0,05 2,5 220 60 270 550
11 0,05 3 210 65 290 520
12 0,2 4,5 170 120 450 460
13 0,1 3 200 115 410 510
14 0,15 5 210 125 420 540
15 0,05 2,5 250 45 460 530
16 0,1 3 240 65 350 450
17 0,05 3,5 230 55 340 480
18 0,1 4 190 75 360 470
19 0,2 4 150 95 320 460
20 0,15 4 180 105 300 540
21 0,1 4,5 220 80 250 550
22 0,1 5 250 90 380 530
23 0,05 3,5 300 60 340 450
24 0,15 2,5 150 125 420 530
25 0,1 3 160 150 310 520
Работа выполняется на чистых листах А4, текст пишется от руки, первый лист –
титульный (обязательно указать ФИО, номер варианта и группу)
Номер варианта соответствует порядковому номеру в списке.
В начале работы выписать начальные данные, соответствующего варианта,
вычертить схему УННЧ, подписать условные обозначения элементов. К работе
обязательно прикрепить график входных и выходных ВАХ, на котором выполнить все
необходимые для расчета графические построения.
Порядок выполнения работы по расчету элементов УННЧ.
РЕЖИМ ПОКОЯ
Определить коэффициент усиления по напряжению:
вх
вых
U е
K U
Определить напряжение источника питания:
Ек 3Uвых
На графике выходных ВАХ транзистора отметить точку холостого хода
Uкэ Ек
Iк 0
Определить напряжение точки покоя, учитывая, что усилитель работает в классе А:
0 2
к
кэ
U Е
Определить минимальное напряжения коллектор-эмиттер в процессе работы
усилителя:
Uкэmin Uкэ0 Uвых
Отметить на графике выходных ВАХ полученные напряжения Uкэ0 и Uкэmin ,
построить из точки Uкэmin вертикальный перпендикуляр, найти пересечение этого
перпендикуляра с одной из выходных характеристик транзистора, исходя из двух условий:
1. точка пересечения должна лежать как можно выше, ток коллектора должен быть
максимально возможным
2. выходная характеристика должна быть стабильной, то есть иметь вид прямой
линии в месте пересечения с перпендикуляром
Через полученную точку пересечения и точку холостого хода провести
нагрузочную прямую, соединив их между собой.
На нагрузочной прямой отметить точку покоя, соответствующую значению Uкэ0 ,
для которой определить по графику ток коллектора покоя Iк0 и базовый ток покоя Iб0 ,
соответствующий той выходной характеристике транзистора, которая пересекает
нагрузочную прямую в точке покоя.
На входной ВАХ транзистора отметить точку соответствующую Iб0 , по графику
получить значение напряжения база-эмиттер покоя Uбэ0 .
Определить сопротивление коллектора, обеспечивающее заданный коэффициент
усиления по напряжению при выбранном положении точки покоя
вх
экв
к
U R
K R , где Rвх - это входное сопротивление транзистора, - коэффициент
передачи по току транзистора, а экв
Rк - эквивалентное сопротивление коллекторной цепи
транзистора.
к н
к н
к н
экв
к R R
R R R R R
|| *
0 min
max 0
б б
к к
б
к
I I
I I
I
I
Для определения значения коэффициента передачи по току транзистора
используем входную и выходную характеристики, где отмечаем точку максимального
отклонения выходного тока, соответствует точке минимального напряжения Uкэmin ,
которая построена ранее для определения наклона нагрузочной прямой. Значение по оси
I к в этой точке является значением Iкmax .
Для нахождения Iбmin используем входную характеристику транзистора, на
которой по оси Uбэ находим значение Uбэ0 евх и по полученной координате находим
точку минимального отклонения базового тока на графике входной характеристики.
Значение по оси Iб в этой точке является значением Iбmin .
Определяем входное сопротивление транзистора:
Rвх rб rэ ( 1) , где rэ - это сопротивление открытого эмиттерного перехода
э0
Т
э I
r
, где Т - это температурный потенциал (при комнатной температуре равен 25
мВ), а I э0 - это ток эмиттера покоя
Iэ0 Iк0 Iб0
Определяем сопротивление коллектора:
экв вх U
к
R R * K
экв
н к
н
экв
к
к R R
R R R
*
Определив сопротивление коллектора, необходимо округлить полученное значение
до стандартного из ряда Е24, тоже самое необходимо сделать для всех сопротивлений и
емкостей, которые используются в схеме в виде отдельных элементов.
Определяем сопротивление эмиттера:
0
0 * 0
э
к к к кэ
э I
R Е I R U
Округляем по ряду Е24
В случае если Rэ 0 , то увеличиваем напряжение питания Ек до Ек 4Uкэ0 и
повторяем расчет точки покоя, не изменяя при этом Uкэ0
Определяем сопротивления делителя напряжения R1 и R2 :
д
э э бэ
I
R I 0 R U 0
2
*
, где Iд - это ток, проходящий через делитель напряжения
Iд 10Iб0
0
2
1
*
д б
к д
I I
R Е I R
Округляем полученные значения R1 и R2 по ряду Е24
Определяем коэффициент усиления по току, для схемы с общим эмиттером
б
к
I I
K I
Определяем коэффициент усиления по мощности
KР KU * KI
ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
В динамическом режиме учитывается влияние частоты усиливаемого сигнала на
работу УННЧ и производится расчет емкостей в нем.
Определяем постоянную времени для усиления высокой частоты
* ( || )
ВЧ ск Rк Rн
Определяем коэффициент частотных искажений для УННЧ
1 2 2 МВЧ ВЧ ВЧ , где ВЧ - это циклическая частота сигнала на высокой частоте
Циклическая частота определяется по заданной частоте через соотношение:
2f
Задаем симметричность амплитудно-частотной характеристики УННЧ через
равенство коэффициентов частотных искажений на высокой и на низкой частотах
МВЧ МНЧ
Определяем постоянную времени для низкочастотного сигнала
2 2 2 2
1 1 1
НЧ НЧ НЧ ВХ
МНЧ
Для решения уравнения с двумя неизвестными дополнительно определим
равенство НЧ ВХ , задавая одинаковое влияние разделительных емкостей на
частотные характеристики УННЧ.
1
2
2
НЧ МВЧ
Определяем величину разделительных емкостей
к н
р
вн вх
р
R R
с
R R
с
2
1
Округляем полученные значения по ряду Е24
Для определения емкости в эмиттерной цепи задаем условие, чтобы влияние
обратной отрицательной связи на частотные искажение было минимальным э
э
э
э
э
R
c
10
Округляем полученное значение емкости по ряду Е24
На этом все элементы УННЧ можно считать рассчитанными под конкретные
параметры входного и выходного сигналов УННЧ.
|