Расчет усилительного каскада (Вариант 18)Дано: Транзистор: ГТ310А; ΔIб = 20 мкА; UКЭ max=10 В; Iк max = 10 мА; Pк max = 20 мВт; Cк = 20 пФ;

Расчет параметров транзистора.
1.1. Изобразить семейство статических входных и выходных характеристик заданного транзистора, соответствующих схеме с ОЭ.
1.2. Определить h – параметры транзистора, соответствующие схеме с ОЭ, пользуясь входными и выходными характеристиками транзистора
1.3. Найти входное и выходное сопротивление транзистора
1.4. Определить коэффициент передачи по току транзистора β
2. Расчет усилительного каскада по постоянному току графоаналитическим методом
2.1. Изобразить семейство выходных и входных (при Uкэ = 5B) характеристики заданного транзистора.
2.2. На выходных характеристиках нанести кривую допустимой мощности Pk max, рассеиваемой на коллекторе, Pk max = UкэIк = const
2.3. Выбрать значение напряжения источника питания Eк в пределах (0.7 – 0.9) Uk max
2.4.Из условия передачи максимальной мощности от источника энергии к потребителю (согласованный режим) выбрать Rк ≈ Rвых. т. однако на выход усилителя обычно включается нагрузка Rн ≤ Rк поэтому рекомендуется выбирать Rк = (0.3 – 1)Rвых. т. так чтобы его величина лежала в диапазоне Rк = (0.5 - 10) кОм
2.5. Построить нагрузочную линию усилительного каскада, согласно уравнению
2.6.По точкам пересечения линии нагрузки с выходными характеристиками построить переходную характеристику транзистора Iк = f(Iб)
2.7. На переходной характеристике транзистора (с учетом входной характеристики) выбрать линейный участок “а - в”, в диапазоне которого усилитель усиливает без искажения. На середине участка “а - в” нанести рабочую точку “А”, соответствующую режиму работы транзистора по постоянному току.
2.8.По координатам рабочей точки “A” определить токи и напряжения транзистора в режиме покоя (по постоянному току): Iбо, Iко, Uбэо, Uкэо.
3. Расчет усилительного каскада по переменному току
3.1. Определить пределы изменения амплитуд входного тока и напряжения, выходного тока и напряжения в линейном режиме работы усилителя. Найти: Iбm, Iкm, Uбэm, Uкэm
3.2. Рядом с графиками входных и выходных характеристик транзистора показать характер изменения токов и напряжений во времени в виде кривых:
iб = Iбо + Iбmsinωt;
uбэ = Uбэо + Uбэmsinωt;
iк = Iко + Iкmsinωt;
uкэ = Uкэо + Uкэmsinωt;
соответствующих рабочим участкам этих характеристик.
4. Расчет параметров элементов усилителя ОЭ.
4.1. Рассчитать элементы цепи термостабилизации RЭ и СЭ
4.2. Для коллекторно – эмиттерной цепи усилительного каскада в соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать уравнение электрического состояния по постоянному току
Ek = Uкэ+(Rк+Rэ)Iко
Используя это уравнение скорректировать выбранные по п.п. 2.3 и 2.4 значение Ек или величину Rк
4.3. Определить емкость в цепи эмиттера Сэ из условия Rэ = (5 - 10)Хэ, где Хэ – емкостное сопротивление элемента Сэ
4.4. Для исключения шунтирующего действия делителя R1, R2 на входную цепь транзистора задается сопротивление Rб.
Rб = R1||R2 = (2-5)Rвх
и ток делителя Iд = (2 - 5)Iбо, что повышает температурную стабильность Uбо. Исходя из этого определить сопротивления R1, и R2, Rб
4.5. Определить емкость разделительного конденсатора из условия Rвх = (5 - 10)Хр, где Хр – емкостное сопротивление разделительного конденсатора, Rвх – входное сопротивление каскада
5. Определить параметры усилительного каскада.
5.1. Коэффициент усиления каскада по току K
5.2. Входное сопротивление каскада Rвх
5.3. Выходное сопротивление каскада Rвых
5.4. Коэффициент усиления по напряжению Ku
5.5. Коэффициент усиления по мощности Kр
5.6. Полезную выходную мощность каскада
5.7. Полную мощность, расходуемую источником питания
5.8. КПД каскада
5.9. Верхняя и нижняя граничные частоты определяются из соотношения для коэффициента частотных искажений
6. Заключение.

Подробное решение в WORD - 10 страниц

Предварительный просмотр