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

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 приведены в таблице 1.

Тип транзистора	p-n-p
Нагрузка	250	[Ом]	Rн
Сопротивление генератора	120	[Ом]	Rг
Нижняя частота усиления	40	[Гц]	fн
Верхняя частота усиления	8200	[Гц]	fв
Минимальная температура окружающей среды	-5°	[° С]	tмин
Максимальная температура окружающей среды	+50°	[° С]	tмакс
Выходной сигнал	8	[В]	Uвых
Коэффициент сглаживания фильтра	7		q
Коэффициент частотных искажений	3	[дБ]	Мн
Коэффициент частотных искажений	4	[дБ]	Мв

1.Расчет усилительного каскада

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

U_{ВЫХ m}=  * U_ВЫХ =;

2. Сопротивление резистора R_К выбирается предварительно из соотношения:

R _К = (3 5)*R _Н == 1100 (Ом);

Принимаем стандартное значение R _К =1100 (Ом).

3. Определяется сопротивление нагрузки R_Нпо переменной составляющей усиливаемого сигнала:

R_Н*  = R _К || R_Н = =

4. Амплитудное значение переменной составляющей тока I_Кm через транзистор:

I_{К m} =  = ;

5. Для обеспечения выполнения требований I.1 и I.4 при работе усилителя в классе А, необходимо выполнение следующих условий:

U_{К max Э} 2,5 * U_{ВЫХ m}= 2,5*11,314=28.284 (В);

I_{К max Э}  3 * I_{К m} = 3*0,056=0,167 (А);

P_{К max Э}  6,25 * U_ВЫХm * I_{К m} = 6,25*11,314*0,056=3,927 (Вт) , где

U _{К max Э} =28,284 (В), I_{К max Э}=0,167 (А), P_{К max Э}=3,927 (Вт)–

максимальные значения напряжения, тока и мощности, которые должен обеспечивать транзистор VT.

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

 =;

=;

=.

U_{К Э max}= 40,406 (В)

I_{К max}= 0,238 (А)

P_{К max}= 7,855 (Вт)

На основании полученных данных выбираем транзистор для максимальной температуры из указанного диапазона. Транзистор КТ820А наиболее подходит, по характеристикам полученных данных.

U_{К Э max}= 50 (В),

I_К max= 0,5 (А),

P_{К max}= 10 (Вт),

h _21Э ( β ) = 40.

Проведем проверку выполнения условия:

M_в=10^0,05*4 =1,585

 ==6669 (Гц),

где - верхняя предельная частота транзистора (минимальное ее значение).

7. На выходных характеристиках I_К = f (U_{К Э} ) транзистора строится линия нагрузки по двум точкам:

I_К = 0; U_КЭ = E_К = U_{К max Э} = 28,284(В)(режим холостого хода);

U_К = 0; I_К = I_{К max Э} = 0,167(А)(режим короткого замыкания);

8. Выбор точки П покоя (при работе усилителя в режиме класса А) производиться в середине отрезка АВ. Перпендикуляры, опущенные на оси U_{К Э}  и I_К из точки П, дадут значения I_{К П} = 0,084 (А) и U_{К Э П} = 14,142 (В), одновременно определяется и значение I_{Б П}=0,002 (А).