Проектирование резистивного усилителя
1. ЗАДАНИЕ резистивный усилитель электрический ток Дана электрическая схема резистивного усилителя Для заданного транзистора обеспечить в нагрузке Rк наибольшую полезную мощность, отдаваемую транзистором в режиме класса «А » .
При этом:
В статическом режиме Обосновать, выбрать и рассчитать: Uвых Eк, Rк, R1, R2, Rэ, C1, Cэ, Pо
2. В динамическом режиме Рассчитать Rвх, Rвых, Ег, Рк, Ко, , f в, П = Kо F ,
а также рассчитать и построить АЧХ усилителя .
Примечание: на электрической схеме показаны постоянные составляющие токов.
|
N | Транзистор | Rг, Ом | Сн, пФ | fн, Гц | |
| КТ 368Б | | | | |
|
Ik max = 30 мА — постоянный ток коллектора;
U кэ max = 15 В — постоянное напряжение коллектор-эмиттер;
Pк max = 100 мВт — постоянная рассеиваемая мощность коллектора;
U эб max = 4 В — постоянное напряжение эмиттер-база;
U кб max =15 В — постоянное напряжение коллектор-база;
?С — = -40… + 85 С Допустимая температура окружающей среды;
2. СТАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ Построим гиперболу рассеивания:
Табл. 1.
|
Uк, В | | | | | | | | | |
Iк, мА | | | 16,6 | 12,5 | | 8,3 | 7,1 | 6,2 | |
|
;
Рис. 1.
Из графика находим:
;
;
;
;
Рис. 2.
Из графика находим:
IБ0=0,082 мА;
Находим :
Если ;
Рассчитаем токи :
;
;
где:
;
;
;
Рассчитаем и найдём
:
;
отсюда:
;
;
Запишем уравнение нагрузочной прямой:
при, ;
при ;
отсюда:
Найдем, используя формулы:
и
где:
;
;
;
;
Рассчитаем мощность :
;
— по условию;
— const;
; - емкость коллектора по справочнику;
;
3. ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
Для:
;
;
Для:
;
;
Для :
;
;
Рассчитаем входное сопротивление:
;
Рассчитаем коэффициент передачи тока:
Рассчитаем выходную проводимость:
Рассчитаем :
;
;
;
;
СЧ:
;
;
следовательно:
НЧ:
где;
т.е.
— постоянная времени усилителя НЧ.
АЧХ:
тогда и только тогда когда ;
;
Ф.
ВЧ:
;
— постоянная времени усилителя ВЧ
;
АЧХ:
;
тогда и только тогда когда ;
отсюда:
;
Рассчитаем полосу пропускания:
Т.к. чистота верхней границы пропускания во много раз выше частоты нижней границы то с большой долеё вероятности можно утверждать, что:
;
Найдём полосу усиления:
;
;
;
отсюда:
;
;
Построим АЧХ усилителя:
Табл. 2.
|
АЧХ Н | |
f, Гц | | | | |
KН | 0.119 | 1.126 | 1.975 | |
|
Табл. 3.
|
F, мГц | | | | | |
KВ | 3.377 | 2.962 | 1.831 | 1.023 | |
|