Завдання 1
1. Для підсилювального транзисторного каскаду:
.1. Вибрати транзистор, визначити напруга джерела пітаніяUп, розрахувати опір резисторів Rк, Rб1, Rб2 і вибрати їх номінали. p align="justify"> .2. Визначити h-параметри h11Е, h12Е, h21Е і h22Е в робочій точці транзисторного каскаду, його вхідний і вихідний опору Rвх і Rвих. p align="justify"> .3. Знайти амплітуди напруги і струму бази Uбm, Iбm, коефіцієнти підсилення каскаду по струму, напрузі та потужності Кi, Кu, кр і амплітуду напруги джерела сигналу UGm. p align="justify"> .4. Розрахувати ємності конденсаторів СР1, СР2 СЕ і вибрати їх номінали. p align="justify"> Вихідні дані
Опір навантаження Rн, Ом 300Амплітуда напруги в навантаженні Uнm, В2Внутреннее опір джерела сигналу RG, Ом200Ніжняя гранична частота Fн, Гц75Допустімие частотні спотворення на граничній частоті МН1, 41Максімальная температура навколишнього середовища Тm, 0С40
В
Рис. Схема електрична принципова підсилювального каскаду з загальним емітером
Рішення
.1 Опір резистора в ланцюзі колектора транзистора
Rк = (1 + КR)? Rн, (1.1)
де КR - коефіцієнт співвідношення опорів Rн і Rк;
При Rн = 300 Ом? 1 кОм приймаємо КR = 1,2 к = (1 + 1,2)? 300 = 660 Ом
По додатку 2/5/вибираємо номінал опору Rк = 660 Ом
Еквівалентнаопір навантаження каскаду
, (1.2)
В
Амплітуда колекторного струму
, (1.3)
В
Струм спокою (струм в робочій точці) транзистора
, (1.4)
де кз - коефіцієнт запасу, кз = 0,7 ... 0,95
В
Мінімальна напруга колектор-емітер в робочій точці транзистора
Uкеп min = Uн m + U0, (1.5)
де U0 - напруга колектор-емітер, відповідне початку прямолінійного ділянки вихідних характеристик транзистора
кеп min = 2 + 1 = 3 В
Так як Uкеп min = 3 В менше типового значення Uкеп = 5 В, приймаємо Uкеп = 5 В.
Напруга джерела харчування
, (1.6)
В
Вибираємо напруга живлення Un = 20 В.
Опір резистора емітерний ланцюга транзистора
, (1.7)
В
По додатку 2/5/приймаємо номінал опору Rе = 600 Ом
Вибираємо транзистор КТ315Г
а) максимально допустима напруга колектор-емітер
ке доп = 25 В> Uп = 20 В
б) максимальний допустимий середній струм колектора
до доп = 100мА> Ік п = 13,9? 10-3 А
Будуємо вхідні та вихідні характеристики транзистора (рисунок 1, 2). p align="justify"> На вихідних характеристиках будуємо навантажувальну пряму по постійному струму по точках А і В.
Точка А: Uке = 0, Ік = Uп/(Rк + Rе) = 14/(330 + 300) = 22,2? 10-3 А
Точка В: Uке = Uп = 14 В, Ік = 0
Уточнюємо напруга в точці спокою, завдавши робочу точку С на навантажувальну пряму з координатою Ік = Ік п = 13,9? 10-3 Акеп = 5,2 В
Потужність в точці спокою транзистора
РКП = Ік п? Uкеп, (1.8)
РКП = 13,9? 10-3? 5,2 = 72,3? 10-3 Вт
Найбільша потужність розсіювання транзистора при максимальній робочій температурі
, (1.9)
де Рк доп - максимальна допустима потужність розсіювання на колекторі при температурі навколишнього середовища Т0;
Тп max - максимальна температура переходу;
Т0 = 25 0С - температура навколишнього середовища, при якій нормується
Рк доп.
В
Так як Рк п = 72,3? 10-3 Вт <Рк max = 125? 10-3 Вт, отже транзистор КТ315Б обраний вірно. p align="justify"> На вхідних характеристиці визначаємо координати робочої точки С:
бп = 0,175 мА, Uбеп = 0,52 В
Ток базового подільника Rб1, Rб2
Iд = (5 ... 10)? Iбп, (1.10) д = 5? 0,175? 10-3 = 0,75? 10-3 А
Опір резистора базового подільника
