Навигация
Расчет режима работы транзистора второго каскада по постоянному току и выбор пассивных элементов схемы: резисторов, конденсаторов, индуктивностей
11810
знаков
5
таблиц
12
изображений
3. Расчет режима работы транзистора второго каскада по постоянному току и выбор пассивных элементов схемы: резисторов, конденсаторов, индуктивностей
Расчет начнем с выбора тока покоя биполярного транзистора IK0. Так как каскад работает в режиме А, то ток коллектора выбирается из соотношения:
(4)
Для предложенной схемы усилителя RH не задано, поэтому ток коллектора выбираем равным 45 мА.
На рисунке 2 приведено семейство выходных характеристик транзистора.
Определим положение рабочей точки на выходной характеристике выбранного транзистора, учитывая, что он работает в режиме А.
Рис. 2. Семейство выходных характеристик транзистора КТ312В
(5)
Так как транзистор работает в режиме А, то UКО = ЕП / 2= 12 / 2 = 6 В.
Примем UКО = 6 В.
Ток покоя базы транзистора определяется из соотношения:
(6)
По двум точкам (IКО, UКО) = (0,045 А, 6 В) и (0, ЕП) = (0, 12 В) на семействе выходных характеристик строим нагрузочную прямую.
Рабочую точку выбираем при токе коллектора 22,5 мА, напряжении коллектор – эмиттер 9 В.
Делитель напряжения на резисторах RК1RVT1RЭ1 должен обеспечивать расчетное значение тока базы. Для этого должно выполняться условие
(7)
тогда номинальные значения RK1 и RVT1RЭ1 можно определить из условия
, 
(8)
где UБ выбирается из условия UБ = UБЭ + UЭ – для маломощных кремниевых транзисторов UБЭ = 0,5…0,8 В.
Для усилительного каскада UЭ обычно выбирают в пределах (0,1…0,3)ЕП.
(9)
(10)
(11)
(12)
Примем RK1 равным 2861 Ом. Тогда UБ = 1,7 В.
Ток, проходящий через резистор RЭ2, определяется суммой коллекторного и базового токов
(13)
тогда номинальное значение RЭ2 можно определить по формуле
, (14)
Общее сопротивление каскада, по которому протекает коллекторный ток, равно
, отсюда
(15)
Расчет второго каскада по переменному току, состоящий из определения коэффициента усиления, входного и выходного сопротивления каскада.
коэффициент усиления по напряжению
(16)
входное и выходное сопротивления
(17)
(18)
Выбор транзистора первого каскада по граничной частоте, максимальному напряжению коллектор – эмиттер и максимальному току коллектора.
Основным критерием выбора типа транзистора для усилительного каскада служит допустимое напряжение между коллектором и эмиттером UКЭ, которое определяется из условия
(19)
Максимальный ток коллектора транзистора должен превышать рабочий ток каскада
(20)
Граничная частота транзистора должна превышать максимальную частоту рабочего диапазона DF
(21)
По полученным результатам выбираем транзистор КТ301Д (2N842). Для выбранного биполярного транзистора выписываем справочные данные и заносим их в таблицу 2.
Таблица 2.
| Наименование | Обозначение | Значение | |
| Минимальное | Максимальное | ||
| Максимальное напряжение коллектор-эмиттер, В | UКЭmax | 30 | |
| Максимальный ток коллектора, мА | IКmax | 10 | |
| Минимальный ток коллектора, мА | IКmin | ||
| Коэффициент передачи по току | h21Э | 20 | 60 |
| Граничная частота, МГц | fa | 30 | |
| Коэффициент шума, дБ | КШ | 40 | |
| Обратный ток коллектора, мкА | IКБО | 10 | |
| Емкость коллекторного перехода,пФ | СК | 10 | |
| Максимальная рассеиваемая мощность коллектора, мВт | Рmax | 150 | |
| Диапазон рабочей температуры, ОС | Т | -40 | +85 |
Рис. 3. Семейство выходных характеристик транзистора КТ301Д (2N842)
(5)
Так как транзистор работает в режиме А, то UКО = ЕП / 2= 12 / 2 = 6 В.
Примем UКО = 6 В.
Ток покоя базы транзистора определяется из соотношения:
(6)
По двум точкам (IКО, UКО) = (0,0027 А, 6 В) и (0, ЕП) = (0, 12 В) на семействе выходных характеристик строим нагрузочную прямую.
Рабочую точку выбираем при токе коллектора 1,35 мА, напряжении коллектор – эмиттер 9 В.
Делитель напряжения на резисторах R1R2 должен обеспечивать расчетное значение тока базы. Для этого должно выполняться условие
(22)
тогда номинальные значения R1 и R2 можно определить из условия
, 
(23)
где UБ выбирается из условия UБ = UБЭ + UЭ – для маломощных кремниевых транзисторов UБЭ = 0,5…0,8 В.
(24)
(25)
Ток, проходящий через резистор RЭ1, определяется суммой коллекторного и базового токов
(26)
тогда номинальное значение RЭ1 можно определить по формуле
, (27)
(28)
Похожие работы
... 1 500000 Директор 1 1000000 Бухгалтер(наемн) 1 400000 1.3.Предполагаемый вид деятельности Основным видом деятельности предприятия является ремонт и регулировка бытовой радиоэлектронной аппаратуры, в основном переносных телевизоров, также со временем можно организовать на предприятии магазин по ...
... в телекоммуникационных сетях. Оно оптимизировано по дисперсии для работы в окне 1310 нм, хотя и дает меньшее затухание в окне 1550 нм. Волокно DSF. По мере совершенствования систем передачи на длине волны 1550 нм встает задача разработки волокна с длиной волны нулевой дисперсии, попадающей внутрь этого окна. В итоге в середине 80-х годов создается волокно со смещенной дисперсией DSF, полностью ...
... расчет системы фильтров фонокардиографа. За основу разработки был взят фонокардиограф «ФКГ-01», структурная схема которого представлена на рис. 2.5. Рисунок 2.2- Структурна схема фонокардиографа "ФКГ-01" 1-калибратор; 2-микрофон; 3-блок микрофонного усилителя; 4-блок полосовых фильтров; 5-блок фильтров верхних частот; 6-блок ЗКГ; 7-блок усилителей приставок; 8-блок усилителей приставок; 9- ...
... каскадов. 3. Собственная компенсация частотных свойств активных элементов Влияние частотных свойств активных элементов на характеристики устройств различного назначения значительно определяет область их практического применения. Создание идентичных операционных усилителей (например, несколько ОУ в одном кристалле) позволило внедрить в инженерную практику принцип взаимной компенсации, когда ...
0 комментариев