Расчёт емкостных элементов

4. Расчёт емкостных элементов

 

Для каскадов на БТ значения емкостей конденсаторов расчитываются Расчет разделительных емкостей рассчитывается по формуле:

,

где R_г — выходное сопротивление предыдущего каскада (или внутреннее сопротивление генератора), R_н — входное сопротивление следующего каскада (или сопротивление нагрузки),а w_н =2pf_н.

Пренебрегая выходным сопротивлением повторителей, получаем:

;

 h_11Э= 3000(Ом)

R_вх1=2286(Ом)

 

 

 

Емкости в цепи эмиттера рассчитывается по формуле:

С_э=,

где h_11э и h_21э — соответственно входное сопротивление транзистора и b, рассчитываемые по входной и выходной ВАХ в окрестности рабочей точки. Для транзистора в первом каскаде h_11э=3000 Ом, h_21э=85, а для транзистора второго каскада h_11э=902 Ом, h_21э=20.

 

5. Расчет элементов обратной связи

Для усилителя с последовательной отрицательной обратной связью по напряжению выполняется соотношение:

,

где  составляет 5—10 Ом и отделяется от Rэ₁.

Вычислим b по известным K и Kb, рассчитанным в 2:

b=Kb/K=-0.922/48,05=0,02.

Назначим =10 Ом. Тогда Rос= ;

R_ОС=

6. Расчет реально достигнутого в схеме коэффициента усиления K разомкнутого усилителя в области средних частот

В области средних частот реально развиваемый коэффициент усиления одного каскада определяется формулой:

, где

Rг — выходное сопротивление предыдущего каскада или внутреннее сопротивление генератора, R₁ и R₂ — сопротивления делителя,

Rн — сопротивление нагрузки или входное сопротивление последующего каскада, если каскад не имеет повторителя, или входное сопротивление повторителя, равное (1+b)×Rн/2

Пренебрегая выходным сопротивлением повторителя, получаем:

=0,97

= 18,9

K=Kвых×Kвх=18,5<48,05, следовательно необходимо добавить каскад с общим коллектором, тогда получим:

K=Kвых×Kвх=625,3>48,05 следовательно расчёт схемы окончен.

7. Построение характеристики Moc(w)

Характеристика Moc(w) для двухкаскадного усилителя с отрицательной обратной связью описывается выражением:

Оно имеет одинаковый вид для нижних и верхних частот, но предполагает подстановку разных значений x: x=w_н/w для области нижних и средних частот, x=w/w_в для средних и верхних частот.

8. МОДЕЛИРОВАНИЕ

Моделирование выполняется с помощью пакета схемотехнического моделирования MicroCap III. В результате моделирования получим переходные и частотные характеристики как отдельных каскадов усилителя, так и всей структуры в целом. Целью моделирования является установление корректности расчета и степени соответствия расчетных параметров требованиям технического задания. В процессе моделирования при необходимости корректируются значения элементов схемы.

 

На втором каскаде получена следующая характеристика.

Tranient

Входной каскад.

На входном каскаде получаем следующий график.

Получим следующую общую схему усилителя.

И её характеристики.

Transient.

АС

При моделировании схемы была произведена корректировка элементов схемы. Данные об элементах схемы приведены в спецификации (приложение8).

Заключение

 

В результате данной работы мы ознакомились с методами расчёта усилителей и их моделирования с использованием программы MikroCap III. И получили усилитель, обеспечивающий заданные параметры.

Список литературы

1. Расчет электронных схем. Примры и задачи. М. “Высшая школа”, 1987. Г. И. Изъюрова, Г. В. Королев и др.

2. Справочник по полупроводниковым приборам В. Ю. Лаврененко, А. В. Голомедов и др.

3. Справочная книга радиолюбителя-конструктора А. А. Бокуняев, Н. М. Борисов и др. Под ред. Н. И. Чистякова. М. “Радио и связь”, 1990.