Расчет входной цепи каскада

3.4 Расчет входной цепи каскада

Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером:

где rб = (100÷200)Ом – сопротивление базового слоя;

где φТ = 25,6 мВ для tв = 20°C;

m = 2 для кремниевых транзисторов.

Для уменьшения влияния разброса параметров транзистора на коэффициент усиления в эмиттерную цепь вводят сопротивление Rэ1, не блокируемое конденсатором. Это сопротивление обычно принимают в пределах Rэ1=(1÷5)rэ. Это сопротивление мы учитывать не будем.

Тогда: rв = 100Ом

Амплитудное значение входного напряжения:

где

- входное сопротивление каскада;

Тогда:

Входная мощность каскада:

Амплитудное значение входного тока:

Коэффициент усиления каскада по напряжению:

4 Расчет входного каскада

Выбираем транзистор КТ3102Е со следующими параметрами:

Uкэдоп = 50 В Tkдоп = 85°С

Pkдоп = 0,25 Вт Ik0 = 10 мА

h21э = 400 Uкэнас = 0,7 В

Ток покоя эмиттера находим по графику зависимости h21э = ƒ(Iэ) из справочника [3]:

I0э = 12 мА.

Напряжение каскада берем равным Eк = 0,9 Еn = 0,9∙12 = 10,8 В из-за дополнительного падения напряжения на низкочастотном развязывающем фильтре.

Ток покоя базы:

Постоянная составляющая тока делителя:

Сопротивление эмиттерной цепи:

Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером:

где

- сопротивление базового слоя;

где Uбэ = 0,619 В находим по входным характеристикам при I0б = 0,2 мА и

Uкэ = 5 В из справочника [3].

Тогда:

(Oм).

Напряжение в средней точке базового делителя в режиме покоя:

U0д = URэ + Uбэ = 0,3∙10,8 + 0,619 = 3,86 (В).

Сопротивления резисторов R1 и R2 делителя:

Принимаем R1 = 26 кОм; R2 = 39 кОм.

Входное сопротивление каскада с общим эмиттером:

.

Поскольку входное сопротивление каскада с общим эмиттером меньше внутреннего сопротивления источника сигнала, то входном каскаде будет использована схема с общим коллектором.

Ток покоя базы:

Постоянная составляющая тока делителя:

Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером:

где

где Uбэ = 0,619 В находим по входным характеристикам при I0б = 0,2 мА и

Uкэ = 5 В из справочника [3].

Тогда:

Напряжение в средней точке базового делителя в режиме покоя:

U0д = URэ + Uбэ = 0,3·10,8 + 0,619 = 3,86 (В).

Сопротивления резисторов R1 и R2 делителя:

Принимаем R1 = 26 кОм; R2 = 39 кОм.

Входное сопротивление каскада с общим коллектором:

Так как входное сопротивление каскада с общим коллектором больше сопротивления генератора, то схема с общим коллектором является подходящей для ее использования во входном каскаде усиления.

Расчет коэффициента усиления по напряжению для входного каскада производится по формуле:

Список литературы

1.         Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу “Аналоговая схемотехника ” по теме “Проектирование усилителя низкой частоты”.

2.         Забродин Ю. С. Промышленная электроника 1982г.

3.         Полупроводниковые приборы : транзисторы. Справочник: под редакцией Н. Н. Горюнова. – М. Енергоатомиздат. 1983- 904с.

4.         Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, М. Мир, 1983

5.         Резисторы: Справочник. Под общей редакцией И. И. Четверткова.

6.         Малахов В. П. Схемотехника аналоговых устройств О., Астро-Принт 2000г.