Расчет значения сопротивлений резисторов R1 и R2 входного делителя напряжения

10. Расчет значения сопротивлений резисторов R1 и R2 входного делителя напряжения

Резисторы R_1, R₂ представляют собой делитель напряжения. Мы имеем схему с фиксированным напряжением смещения на базе. Резисторы R1 и R2 подключены параллельно источнику питания. Фиксированное напряжение снимается с резистора R2. Пренебрегая малым внутренним сопротивлением источника питания можно считать, что R1 и R2 включены параллельно друг другу. При параллельном включении их общее сопротивление будет меньше меньшего из них и определяется именно этим сопротивлением. В нашем случае это резистор R2.

Для того чтобы напряжение было «фиксированным» и не зависело от внешних факторов (изменения температуры, изменения свойств транзистора из-за старения), влияющих на электрическую цепь, включенную параллельно резистору R_2, (куда входит и эмиттерно-базовый переход транзистора), R этой цепи должно быть значительно больше сопротивления R₂.

Значит ток в цепи R₂ (а значит и в цепи всего делителя напряжения R₁, R₂) будет больше, чем в цепи тока базы транзистора.

Iделителя обычно Iд=(5…7) I_Бо. (9)

Iд=6·I_Бо =6·0,0002=0,0012 А =1,2 мА

Тогда, принимая во внимание, что по закону Кирхгофа

U_R2=U_БЭ0+U_RЭ0 = I_ДR₂, (10)

U_БЭ0 – снимается с графика U_БЭ0 =0,15 В

U_RЭ0=I_K0R_Э =0,01·330 = 3,3 В

находим

(11)

R2=(0,15+3,3) / 0,0012 = 3,45/0,0012 = 2875 Ом

R2=2,875 кОм.

Учитывая, что через резистор R₁ протекают и ток делителя I_д и ток базы I_Б0, запишем для него выражение:

Но

Тогда

(12)

R1=(16,7 -3,45)/(0,0012+0,0002) = 13,25/0,0014 ≈ 9464,3 Ом

R1 = 9,464 кОм

11. Расчет значений емкостей разделительных конденсаторов

Разделительный конденсатор C_p1 отделяет переменную составляющую от постоянной (С_р2 аналогичен для следующего каскада усиления) и является верхним плечом делителя входного переменного напряжения U_ВХ. Нижним плечом этого делителя является входное сопротивление каскада R_ВХ, которое для переменной составляющей входного сигнала определяется параллельно включенными резисторами R₂ и R₁ (верхняя точка R₁ замыкается на «землю» через малое сопротивление источника питания Eк) и сопротивлением  транзистора. Сопротивление резистора R_Э во внимание не принимают, т. к. на частоте сигнала оно шунтировано малым емкостным сопротивлением конденсатора Сэ.

Обобщенное уравнение делителя напряжения:

(1З)

Мы видим, что именно нижнее плечо (по отношению к верхнему) определяет результат деления. Нужно стремиться уменьшить сопротивление верхнего плеча (из (13) видно, что при R_ВЕРХ = 0 выходное напряжение делителя наибольшее (Uвьгх = U_ВХ). Следовательно, емкостное сопротивление разделительного конденсатора C_Р1 должно быть меньше сопротивления нижнего плеча.

Обычно величины емкостей разделительных конденсаторов C_р1 и C_р2 на входе и выходе усилительного каскада принимаются равными C_Р1=C_Р2= С_Р. Их значения определяются из соотношения:

X_Cp≤0, l R2, (14)

X_Cp≤0, l·2875; X_Cp≤ 287,5 Ом

Где - емкостное сопротивление разделительного конденсатора, Ом (при f – Гц и С_р – Ф).

1/(2πf·Cр) = 287,5

1/(2·3,141593·400·Cр)=287,5; 1/(2513,2744·Cр) = 287,5; 2513,2744·Cр = 0,003478; Ср=0,00000138 Ф=1,38 мкФ.

12.  Расчет значения емкости конденсатора С_Э

Шунтирующий конденсатор С_э предназначен для устранения (уменьшения) отрицательной обратной связи, возникающей на резисторе R₃ при наличии входного переменного напряжения U_ВХ – Эта обратная связь уменьшает коэффициент усиления каскада на частоте входного сигнала и может быть нежелательна. Именно, чтобы отвести от резистора R_э переменную составляющую тока коллектора (считаем i_Э ≈ i_K) и ставится этот конденсатор.

Очевидно, что чем меньше емкостное сопротивление этого конденсатора, тем лучше по нему отводится от R_э переменная составляющая тока коллектора. Исходя из этих соображений, обычно принимают

X_CЭ≤ 0,1R_Э, (15)

Xcэ≤ 0,1·330

Xcэ=33 Ом

где - емкостное сопротивление шунтирующего конденсатора, Ом (при f – Гц и С_э – Ф).

33=1/(2·3,141593·400·Сэ); 33=1/(2513,2744·Сэ); 2513,2744·Сэ=1/33; Сэ=0,0303/2513,2744; Сэ=0,0000121 Ф = 12,1 мкФ.

Похожие работы

Расчёт импульсного усилителя

Скачать

11748

2

6

... рабочей прямой. Рабочая прямая проходит через точки Uкэ=Eк и Iк=Eк÷Rн и пересекает графики выходных характеристик (токи базы). Для достижения наибольшей амплитуды при расчёте импульсного усилителя рабочая точка была выбрана ближе к наименьшему напряжению т.к у оконечного каскада импульс будет отрицательный. По графику выходных характеристик (рис.1) были найдены значения IКпост=4,5 мА, ...