Эмиттерный повторитель №3 на транзисторах VT8, VT7

Рис. 3 Принципиальная электрическая схема эмиттерного повторителя №3

Нагрузкой этого эмиттерного повторителя является выходной каскад, поэтому:

U_Н = U_BX= (В)

R_Н = R_ВХ.У.М.= (Ом)

1. Примем значение тока покоя транзистора VT8 равным 5 мА

I_П8 = 5 (мА)

2. Рассчитаем напряжение на участке коллектор-эмиттер транзистора VT8:

U_КЭ8 = Uн+U₀ (В)

Определим мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора VT8 P_К8 = U_КЭ8·I_П8 (мВт)

4. Выбираем транзисторы VT7, VT8, в соответствии с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:

	Модель	Тип	P, Вт	Uкэ доп, В	Ikmax, A	βmin	fгр, МГц	Cк, пФ	Iко, мА
VT7
VT8

5. Зададимся напряжением питания из расчета, что E_К < U_КДОП

Принимаем Е_К = (В)

6. Определим ток базы транзистора VT8

(мА)

7. Определим ток базы и ток покоя транзистора VT7:

По графику зависимости от тока эмиттера определяем, что = (7-10).

(мА)

(мА)

8. Примем ток делителя (мА)

Определим значение сопротивления резистора в цепи эмиттера транзистора VT8:

I_R29=I_б8+I_П8 (мА)

(Ом)

Принимаем R₂₉ = (Oм)

В соответствии с этим пересчитаем значения напряжений на участке коллектор-эмиттер транзистора VT8 и определим падение напряжения на резисторе 29:

U_КЭ8=Е_К-R₂₉∙I_R29 (В)

U_R29=R₂₉∙I_R29 (В)

9. Определим значение сопротивления резистор R₂₈:

R₂₈ = 15 R_Н (Ом)

Принимаем R₂₈ = (Ом)

Тогда:

I_R28= I_б7 (мА)

U_R28=R₂₈∙I_R28 (В)

10. Определим значения сопротивлений резисторов в цепи делителя:

(мкА)

(Ом)

Принимаем R27 = (Ом)

Тогда:

U_R27=R₂₇∙I_R27 (В)

(В)

(А)

(Ом)

Принимаем R26 = (кОм)

11. Определим значения эквивалентного сопротивления резистора эмиттера R_Э~:

R_Э~ = R_H || R27 || R29 || R26 (Ом)

12. Определим коэффициент передачи повторителя:

(Ом)

13. Определим входное сопротивление повторителя:

(Ом)

14. Определим выходное сопротивление повторителя:

R_ВЫХП = r_Э8 (Ом)

15. Определим значение емкости конденсатора С₂₄:

(мкФ)

Примем С24= (мкФ)

Рассчитаем напряжение, которое необходимо подать на вход повторителя:

(В),

Где = .

Аттенюатор

Рис. 4 Принципиальная электрическая схема аттенюатора

Аттенюатор – это устройство, уменьшающее амплитуду сигнала без искажения его формы. Аттенюатор с помощью резистора R₂₅ обеспечивает плавную регулировку и при помощи резисторов R₂₂-R₂₄ – дискретную.

Т.о. аттенюатор должен обеспечивать дискретное переключение диапазонов и плавное изменение сигнала внутри них:

В техническом задании нам дан аттенюатор со следующими ослаблениями:

0; -X; -Y; -Z.

Разобьем на участки:

(-Z; -Y);

(-Y; -X);

(-X; 0).

Примем R25=3300 Ом, чтобы получался не слишком большой разброс между крайними значениями резисторов .

( -∞ - 0) дБ

(-∞ - - первый диапазон (-X)) дБ

(-∞ - - второй диапазон (-Y)) дБ

(-∞ - - третий диапазон (-Z)) дБ

В качестве потенциометра R₂₅ выберем резистор с сопротивлением в пределах от 2,0 до 5,1 кОм.

Диапазон ослабления определяется следующим образом:

.(дБ)

Отсюда (Ом)

1. дБ.

(Ом)

Принимаем значение R₂₂= Ом, в соответствии с рядом Е24.

Тогда ослабление будет несколько отличатся от заданного, реально получаем:

(дБ)

2. дБ.

(Ом)

Принимаем значение R₂₃= Ом, в соответствии с рядом Е24.

Тогда ослабление будет несколько отличатся от заданного, реально получаем:

(дБ)

3. дБ.

(Ом)

Принимаем значение R₂₄= Ом, в соответствии с рядом Е24.

Тогда ослабление будет несколько отличатся от заданного, реально получаем:

(дБ)

Определим токи проходящие через сопротивления аттенюатора:

(мА),

где входное напряжение аттенюатора соответствует входному напряжению эмиттерного повторителя на транзисторах VT7- VT8:

U_вхА=U_вхП3

(мА)

(мА)

(мА)

Рассчитаем мощность, рассеиваемую на резисторах аттенюатора:

(Вт)

3.4 Эмиттерный повторитель №2 на транзисторах VT6,VT5

Рис.5 Принципиальная электрическая схема эмиттерного повторителя №2 на транзисторах VT6,VT5

В качестве нагрузки данного эмиттерного повторителя примем R25 аттенюатора:

U_Н = U_{BX А} (В)

R_Н = R₂₅ (Ом)

1. Примем значение тока покоя транзистора VT6 равным 5 мА

I_П6 = 5 (мА)

2. Рассчитаем напряжение на участке коллектор-эмиттер транзистора VT6:

U_КЭ6 = Uн+U₀ (В)

3. Определим мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора VT6:

P_К6 = U_КЭ6·I_П6 (Вт)

4. Выбираем транзисторы VT5, VT6, в соответствии с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:

	Модель	Тип	P, Вт	Uкэ доп, В	Ikmax, A	βmin	fгр, МГц	Cк, пФ	Iко, мА
VT5
VT6

5. Зададимся напряжением питания из расчета, что:

Е_к=2∙U_кэ6 (В)

Принимаем Е_К = (В), в соответствии с рядом напряжений источников питания.

6. Определим ток базы транзистора VT6:

(А),

При этом, I_к6<< I_kmax.

7. Определим ток базы и ток покоя транзистора VT7:

По графику зависимости от тока эмиттера определяем, что =(7-10).

(А)

(А)

8. Примем ток делителя (А)

9. Определим сопротивление резистора в цепи эмиттера транзистора VT6:

I_R21=I_б6+I_П6 (А)

(Ом)

Принимаем R₂₁ = (Oм)

В соответствии с этим пересчитаем значения напряжений на участке коллектор-эмиттер транзистора VT6 и определим падение напряжения на резисторе 21:

U_КЭ6=Е_К-R₂₁∙I_R21 (В)

U_R21=R₂₁∙I_R21 (В)

10. Примем значение сопротивления R₂₀ максимально большим (≈3900-15000 Ом):

R₂₀ = (Ом)

Тогда:

I_R20= I_б5 (А)

U_R20=R₂₀∙I_R20 (В)

11.Определим резисторы в цепи делителя

(А)

Uбэ5, Uбэ6 примем равными 0,7 В

(Ом)

Принимаем R₁₉ = (Ом)

U_R19=R19∙I_R19 (В)

Пересчитаем значение напряжения U_бэ5 :

(В)

(А)

(Ом)

Принимаем R18 = (Ом)

12.Определим R_Э~:

R_Э~ = R_H || R19 || R21 || R18 (Ом)

13.Определим коэффициент передачи повторителя:

(Ом)

14. Определим входное сопротивление повторителя

(Ом)

15. Определим выходное сопротивление повторителя

R_ВЫХП = r_Э6 (Ом)

16. Определим значение емкости С₂₁:

(мкФ)

Примем С₂₁= (мкФ)

Определим входное напряжение повторителя:

(В)

Перед тем как начать расчет усилителя напряжения нам надо рассчитать входное сопротивление моста Вина, учесть отрицательную обратную связь, которую мы вводим для стабилизации коэффициента усиления, а значит и выходного сигнала.

Цепь Вина

Рис. 6 Принципиальная электрическая схема цепи Вина

Перед тем как начать расчет усилителя напряжения нам надо рассчитать входное сопротивление моста Вина, учесть отрицательную обратную связь, которую мы вводим для стабилизации коэффициента усиления, а значит и выходного сигнала.

Изменение частоты производится дискретно (грубо) с помощью конденсаторов и плавно с помощью переменных резисторов.

Входное сопротивление моста Вина определяется следующим образом:

На частоте квазирезонанса следовательно:

Выходное сопротивление моста Вина определяется:

На частоте квазирезонанса

Нагрузкой для моста Вина является эмиттерный повторитель на транзисторах VT1 и VT2 , поэтому предположим, что входное сопротивление эмиттерного повторителя будет максимально большим – в пределах от 150 до 250 кОм. Для того, чтобы R_вхп не шунтировало мост Вина:

(Ом)

(Ом)

Примем значения сопротивлений резисторов цепи Вина R1 и R3, равными максимальному значению сопротивления цепи Вина (R_maxЦВ), а значения R2 и R4, равными минимальному значению (R_mixЦВ).

R₁=R₃= (Ом), а R₂=R₄= (Ом).

Определим значение выходного сопротивления цепи Вина:

(Ом)

(Ом)

Определим значение входного сопротивления цепи Вина:

(Ом)

(Ом)

Рассчитаем ёмкости C1÷С12:

1. Для первого диапазона (X) Гц ¸ (10X) Гц, (Х=f_н из технического задания), при R₁+R₂= Ом :

(Ф),

принимаем = (Ф)

Пересчитаем значения первого частотного диапазона в соответствии с принятыми значениями емкостей конденсаторов С₁,С₂:

(Ф), (Ф)

2. Для второго диапазона (10X) Гц ¸ (100X) Гц:

(Ф)

принимаем C₃=C₄= (Ф)

Пересчитаем значения второго частотного диапазона в соответствии с принятыми значениями емкостей конденсаторов С₃,С₄:

(Ф), (Ф)

3. Для третьего диапазона (100X) Гц ¸ (1000X) Гц:

(Ф)

принимаем C₅=C₆= (Ф)

Пересчитаем значения третьего частотного диапазона в соответствии с принятыми значениями емкостей конденсаторов C₅=C₆:

(Ф), (Ф)

Определим токи, протекающие в резисторах:

(А)

(А)