райні положення робочих точок на навантажувальної прямої змінного струму (
5) і (
1) , відповідні амплітудним значенням змінних складових струму і напруги колектора (рис. 11), переносять на вхідну характеристику. Для цього визначають струми бази, відповідні вихідним характеристикам транзистора проходить через точку і точку. Ці струми відкладають по осі струмів на вхідний характеристиці транзистора (рис. 21) і визначають крайні положення робочих точок () і () на вхідний характеристиці. У точці струм бази і напруга база-емітер максимальні
,, (4.50)
а в точці струм бази і напруга база-емітер мінімальні
,. (4.51)
Рис. 12. Визначення постійних і змінних складових сигналів у вхідному ланцюзі транзистора
При дії вхідного сигналу робоча точка на вхідний характеристиці буде здійснювати коливання між цими точками, розмах коливань дорівнює подвійний амплітуді змінних складових струму і напруги. Точкам і відповідають амплітудні значення змінних складових струму бази і напруги база-емітер, які, враховуючи нелінійність вхідний характеристики, розраховують на основі усереднення по співвідношеннях
=0,45 А=0,33 В (4.52)
Знаючи амплітуди змінних складових струму і напруги в ланцюзі бази можна визначити вхідний опір транзистора для обраного режиму роботи
=0,73 (4.53)
Вхідний опір по змінному струмі каскаду в цілому при наявності шунтирующей емітерної місткості визначається паралельним з'єднанням вхідного опору транзистора і опору дільника в ланцюзі бази
=0,73 * 1,35/(0,73 + 1,35)=(4.54)
Амплітуда необхідного вхідної напруги дорівнює амплітуді напруги база-емітер
=0,33 В (4.55)
амплітуда вхідного струму каскаду визначається вхідним опором
=0,45 + 0,33/1,35=0,7 А (4.56)
15. Розрахунок розділових і шунтуючих ємностей в усилительном каскаді.
Розрахунок розділових і шунтуючих ємностей при проектуванні каскадів виробляється на основі наведеної у вихідних даних допустимої величини коефіцієнта частотних спотворень на нижній граничній частоті смуги пропускання, який не повинен перевищуватися проектованої схемою.
Кожна з розділових і шунтуючих ємностей схеми вносить свій внесок у створення частотних спотворень. Результуючий коефіцієнт частотних спотворень каскаду або схеми в цілому визначається твором складових коефіцієнтів частотних спотворень зробленого кожною ємністю
. (4.57)
Складова, що вноситься кожною ємністю, залежить від постійної часу ланцюга, що містить дану ємність, і від нижньої граничної частоти
,,, (4.58)
де,, - постійні часу розділових і емітерний ємностей.
Заданий допустимий коефіцієнт частотних спотворень розбивається на складові відповідно до кількості ємностей у схемі. У найпростішому випадку він розбивається рівномірно на однакові складові. З умови неперевищення цих складових отримаємо з (4.58) співвідношення для розрахунку ємностей в усилительном каскаді
,
, (4.59)
.
З отриманих виразів випливає, що чим менше нижня гранична частота, тим більшими повинні бути величини розділових ємностей. Відповідно, чим менше допустимі частотні спотворення і чим ближче до 1, тим більшої величини потрібні розділові ємності. Якщо послідовно з розділової ємністю включено низькоомний опір, то необхідна величина збільшується. Тому еміттерние ємності виходять значно більше розділових. На практиці, для зменшення відмінності між еміттерними і розділовими ємностями, частку частотних спотворень емітерний ємностей задають істотно більше, ніж розділових:,. При цьому величина емітерний ємностей зменшується, а розділових дещо збільшується.
Розраховані величини ємностей округлюють у більшу сторону до найближчих стандартних значень.
Ємність розділового конденсатора З Р :
З р=10/(2 *? * f в * (R е + R до))=10/(2 * 3,14 * 20 * 10 3 * (0,15 + 0 , 68))=96 мкФ
Вибираємо з ряду Е48=100 мкФ.
Ємність конденсатора в ланцюзі емітера СЕ:
Cе=10/(2 *? * fв * Rе)=530 мкФ
Вибираємо з ряду Е48=536 мкФ.
. Коефіцієнт посилення каскаду по напрузі
Кu=U вих/Uвх=4/0,33=12
Принципова схема каскаду транзисторного підсилювача за схемою з ОЕ з розрахованими величинами елементів для транзистора КТ935А.
Розробка друкованої плати в середовищі програми Sprint-Layout 5.0.
Вибираємо з бібліотеки підходящі елементи.
Компонуємо елементи і задаємо зв'язку у відповідності зі схемою.
Виробляємо трасування....
