« Анализ и расчет резисторного каскада»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4

« Анализ и расчет резисторного каскада»

Цель работы : Изучить методику расчета резисторного каскада предварительного каскада усиления на биполярном транзисторе.

Задание: Необходимо рассчитать резисторный каскад предварительного усиления на БП по схеме с ОЭ с эмиттерной стабилизацией.

Дано:

1. Тип транзистора.

2. Напряжение источника питания Ек.

3. Низшая рабочая часта f_Н.

4. Допустимый коэффициент частотных искажений Мн [дБ].

5. Амплитуда входного тока следующего транзистора Im_ВХ.

6. Входное сопротивление следующего транзистора Rвх._ТР.

7. Сопротивление делителя R_ДЛ1.СЛ, R _ДЛ1.СЛ.

8. Смещение следующего транзистора U.

Порядок выполнения работы:

1. Выбрать рабочий режим транзистора UоIо.

2. Коэффициент усиления по току К_I.

3. Коэффициент частотных искажений в области НЧ.

Выполнение работы

1. Составить полную принципиальную схему рассчитываемого каскада в соответствии с ГОСТ.

2. Выписать основные электрические данные используемого транзистора Iк_min , h₂₁ (β).

3. Перевести заданный коэффициент частотных искаженней из дБ в относительные единицы Мотн.ед. = 10.

4. Начертите статические входные и выходные характеристики транзистора для данной схемы включения.

5. Определить ток покоя коллектора в рабочей точке

Iок = (1.1÷ 1.3)Iк_m, где Iк_m – ток сигнала

Iк_m = Im_ВХ.СЛ + (Um_ВХ.СЛ / Rор) + (Um_ВХ.СЛ / R_Д1СЛ ) + (Um_ВХ.СЛ / R_Д2СЛ)

Um_ВХ.СЛ = Im_ВХ.СЛ R_{ВХ.ТР.СЛ}. – амплитуда напряжения входного сигнала.

Ориентировочное значение нагрузки Rор = 0,4Ек/ Iок ≈ 0,4Ек/ (1.3÷2) Im_ВХ.СЛ.

Примечание : Если ток Iок получился меньше рекомендуемого Iк_m т.е. меньше 1 мА, то его можно увеличить до 1 мА.

1. Рассчитать точное значение нагрузочного сопротивления

Rк = (0.1÷0.3) Ек/ I_ОК

1. Определить сопротивление резистора, исходя из допустимого на нем падения напряжения питания

Rэ = (0.1÷ 0.3) Ек/ I_ОК

1. Определить напряжение коллектор-эмиттер в точке покоя

Uокэ = Ек- I_ОК*Rк - I_ОR * Rэ

Отметить точку покоя на выходной характеристике с координатами U_ОК и I_ОК.

1. По входной статической характеристике для I_ОБ = I_ОК/ / h_21min находим напряжение смещения Uо_Б.

2. Определить сопротивление делителя

R_Д2 = (Uэ +Uо_Б / R_Д = (I_ОК*Rэ + Uо_Б) / I_Д

где:

I_{Д ­} = (3÷10)I_ОБ; R_Д1 = (Ек - Uо_Б - I_ОК*Rэ ) / I_Д + I_ОБ

1. Определить сопротивление делителя следующего каскада

R_Д.СЛ = ( R_Д1СЛ * R_Д2СЛ / R_Д1СЛ + R_Д2СЛ

1. Определить сопротивление нагрузки коллекторной цепи переменному току

R~ = ( Rк * R_ДСЛ *R_{ВХ,ТР,СЛ} ) / (Rк *R_ДСЛ + R_ДСЛ R_{ВХ,ТР,СЛ} + Rк* R_{ВХ,ТР,СЛ} )

1. Определить коэффициент усиления по току

К_I = (h_21Эmin * R~) / R_{ВХ,ТР,СЛ}

1. Рассчитать разделительный конденсатор

Ср = 1/ 6,28*f_Н ( R_ЭКВ + Rо)*

где R_ЭКВ = Rк

Rо = (R_ДСЛ *R_{ВХ,ТР,СЛ} ) / (R_ДСЛ + R_{ВХ,ТР,СЛ} )

Выбрать по ГОСТ, округлить в большую сторону U_РАБ = (1.2÷ 1.5) Ек

1. Рассчитать коэффициент частотных искажений, вносимых разделительным конденсатором и сравнить с заданной величиной

М_НЧ =

Сделать вывод.

Литература: А.С.Цыкина « Электронные усилители», стр 117-122