о ж рівності в точці N, де U к=0, отримуємо Е к=I до (R до + R е) або I к=Е к/(R до + R е)=30/(630 + 187,5 )=37 * 10 - 3 (А)=37 (мА).
Рис. 9. Нагрузочная пряма підсилювального каскаду по постійному струму.
Поєднуючи ці точки прямої, отримуємо лінію навантаження (робочу характеристику). На ній вибираємо робочу ділянку. Наприклад, для отримання великої вихідної потужності слід взяти робочу ділянку АБ. На малюнку заштрихован трикутник корисної потужності. Його гіпотенузою є робочий ділянку АБ, а катетами відповідно подвійні амплітуди струму 2 I Кmax і напруги 2 U к-еmax. З графіка 2 I Кmax=35 мА і 2 U к-еmax=28 В. Звідки I Кmax=17,5 мА і U к-еmax=14 В.
На робочій характеристиці наносимо робочу точку Т так, щоб вона знаходилася приблизно посередині ділянки АБ і забезпечувала вищевказані амплітуди струму і напруги. Тоді її координати рівні:
кп=I Кmax + I кб0=17,5 + 0,2=17,7 (мА) кеп=U к-еmax + U Канлі=14 + 1=15 (В).
де U Канлі - напруга нелінійних ділянок вихідних характеристик, прийняте рівним 1 В; кб0 - колекторний струм при нульовому струмі бази, прийнятий рівним о, 2 мА.
На цьому ж графіку видно, що 2I mб=375мкА.
Отже, струм бази спокою дорівнює I бп=187,5мкА. Розрахуємо потужність в точці спокою транзистора:
Визначимо максимальну допустиму потужність розсіювання на колекторі транзистора. У табл. 1. знаходимо для обраного транзистора:
Таблиця 1
Тип транзістораСтруктураf гр, МГЦР Кmax, ВтI Кmax, мАI кб0, мкАU кб0, В U ке0, Вh 21Е КТ206Аn-р-n100,015201202030-90КТ301n-р-n200,151010202020-60КТ315Аn-р-n2500,151000,5252520-90КТ503Аn-р-n50,3501501402540-120КТ601Аn-р-n400,53050100100216КТ704Аn-р-n115250050010-100КТ801Аn-р-n25200010808015-50КТ902Аn-р-n35305000106511015КТ817Аn-р-n3253000100404025КТ815Аn-р-n310150050403040
Тоді: Ркдоп=IкдопUк-едоп=30 · 10-3 · 100=3000 · 10-3 (Вт)=3 (Вт)
Визначимо найбільшу потужність розсіювання транзистора при максимальній робочій температурі:
де t0пmax - максимальна температура переходу транзистора; 0рm - робоча температура транзістора0рm - максимальна робоча температура транзистора.
, отже, транзистор обраний правильно.
Струм спокою бази I бп знайдений раніше. Визначимо напругу база-емітер в режимі спокою U б-еп. Для цього знайдемо робочий інтервал А 1 Б 1 і робочу точку Т 1 на вхідний характеристиці, перенісши точки А, Б і Т на вхідну характеристику і отримавши точки А 1 Б 1 і Т 1 (рис. 3).
З графіка випливає 2U mб-е=0,34 В, U mб-е=0,17 В і U б-еп=0,85 В.
Розрахуємо опору базового подільника R 1, R 2. Для цього визначимо струм базового подільника:
д=(5? 10) I бп.
Нехай I д=5 I бп=5 · 150 · 10 - 6=0,75 · 10 - 3 (А)
Рис. 10. Вхідна характеристика транзистора з робочою точкою і робочим інтервалом.
Розрахуємо опір резистора базового подільника R 2:
Знайдемо опір резистора базового подільника R1:
Знайдемо вхідний опір каскаду Rвх. Для цього визначимо параметр h11Е.і еквівалентний опір базового подільника RД. За приращениям? Іб,? Uб-е на вхідний характеристиці транзистора між точками Т1 і А1 при постійній напрузі Uк-е знайдемо:
h11Е =? Uб-е /? Iб=0,1/0,195 · 10-3=512,8 (Ом).
Знайдемо еквівалентний опір базового подільника RД:
Знайдемо вхідний опір каскаду:
Розрахуємо вихідний опір каскаду:
Висновок
Властивості підсилювачів багато в чому визначаються областю їх застосування. Щоб судити про можливість використання конкретного підсилювача в тому чи іншому електронному пристрої, необхідно знати його основні параметри, такі як коефіцієнт посилення, вихідна потужність, чутливість, діапазон підсилюються частот, вхідний і вихідний опір та інші.
Промисловість випускає сотні типів операційних підсилювачів, які володіють різними перевагами один перед одним і дозволяють будувати різні схеми підсилювачів. Крім того, підсилювачі є мініатюрними електронні блоки. Випускаються також спеціалізовані інтегральні підсилювачі.
Все це дозволило не тільки підвищити надійність електронних виробів, знизити енергоспоживання (можливість використання в портативних і переносних виробах), а й створювати пристрої з високоякісним звучанням і великою функціональною насиченістю.
Список використаної літератури
