Расчёт второго каскада

1.5 Расчёт второго каскада

Второй каскад выполним по схеме ОЭ. Расчёт будем производить по той же методике, что мы использовали для расчета эмиттерного повторителя, но с некоторыми отличиями, так как сами схемы включения транзистора в каскаде различны.

Определим параметры по которым будем выбирать транзистор:

Где U_mвых = 0,75 В

I_mвых = 0,002 А

Этим условиям соответствует транзистор КТ312А. Этот же транзистор мы использовали и в эмиттерном повторителе. Использование одного и того же транзистора позволит уменьшить спектр используемых, при будущем производстве усилителя, активных элементов, что технологически выгодно.

Найдём из рабочей точки и приращений токов и напряжений в ней, следующие параметры:

Так как мы работаем на эмиттерный повторитель, то его входные параметры будут являться параметрами нагрузки для данного каскада:

Из нагрузочной прямой по постоянному току находим:

 Ом

Произведем расчет термостабилизации каскада:

, где

- статический коэффициент передачи тока базы.

– изменение обратного тока коллектора при изменении температуры (а = 0,1…0,13 для Si).

В

– внутреннее изменение смещения на эмиттерном переходе (В для Si).

– приращение тока коллектора вызванное температурным изменением

B ().

мА

– допустимое изменение тока в рабочей точке

Параметр  характеризует сопротивление делителя  по переменному току:

Возьмем , тогда:

Сопротивление в цепи коллектора равно:

Ом, возьмем по ряду номиналов

Ом

Расчёт на СЧ:

Схема замещения на СЧ:

В эквивалентной схеме каскада на СЧ можно пренебречь емкостями  и .

Коэффициент усиления каскада равен:

,

Ом.

Для получения требуемого коэффициента усиления введем ООС с фактором равным:

где  - сопротивление, вводимое в цепь эмиттера для получения необходимого фактора ООС.

Ом по ряду номиналов возьмем Ом.

Введение такого сопротивления в цепь эмиттера только улучшит термостабильность каскада.

Коэффициент усиления каскада при

Ом будет равен:

Расчёт на ВЧ:

Схема замещения на ВЧ:

Частотные искажения на ВЧ обуславливаются падением крутизны транзистора на высоких частотах и влиянием ёмкости Со.

, где

 - эквивалентная емкость.

Емкость С₂₂ находим по формуле:

где Ск – справочный параметр равный: Ск = 30 пФ

Тогда эквивалентная емкость будет равна:

Тогда:

Расчёт на НЧ:

Схема замещения:

Для того, чтобы скомпенсировать завал на НЧ и, самое главное, чтобы уменьшить номиналы конденсаторов Сэ, мы используем НЧ – коррекцию, введя в цепь коллектора элементы Rф и Cф. Расчёт производится для ёмкостей Ср и Сф одновременно. Основным условием применения этого метода коррекции является высокоомность нагрузки каскада с коррекцией. Метод расчёта указан в литературе [3] и заключается в следующем:

Зададимся допустимым падением напряжения на Rф:

Постоянная составляющая тока коллектора равна:

Отсюда находим сопротивление Rф:

Это сопротивление соответствует номинальному ряду сопротивлений.

Найдём b, как соотношение между Rк и Rф:

Далее находим график с системой кривых для значения b = 0,5.

Из этого графика находим такое значение параметра Xн, при котором происходит перекоррекция до уровня Мн=1,45. Этому условию соответствует кривая для параметра m=0,6 и Xн=1,1, где

, а

Из этих выражений можно найти значение нужных нам емкостей по формулам:

Таким образом мы получили перекоррекцию в каскаде Мн=1,45.

Расчёт делителя, входных сопротивления и ёмкости:

Проведем расчет делителя напряжения в цепи базы:

по ряду номиналов берем кОм.

по ряду номиналов возьмем кОм.

Проведем проверку:

 > А.

Входное сопротивление каскада:

, где кОм,

Входное сопротивление транзистора в схеме с ОЭ, при введении фактора ОС, в F раз больше входного сопротивления схемы с ОЭ без ООС.

 кОм

Входная емкость каскада: