Предварительный усилитель на транзисторе VT3

Рис. 7 Принципиальная электрическая схема предварительного усилителя на транзисторе VT3

Нагрузкой для данного усилителя будет являться входное сопротивление последующего усилителя, т.е предварительного усилителя на транзисторе VT4 а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение того же предварительного усилителя, т.е.:

U_н= U_{вх у на VT4} (В)

R_н= R_{вх у на VT4}=R₁₁ (Ом)

Расчет каскада по постоянному току:

1. Определим ток в нагрузке:

(А)

2. Ориентировочно зададим значения тока коллектора I_кmin и напряжения а участке коллектор-эмиттер U_кэmin, используя соотношения:

(А)

(В)

3. Определяем максимальное значение тока коллектора I_кmax:

(А)

4. Зададимся значением γ_э и вычислим λ:

Примем

5. Определим значение напряжения питания для данного усилительного каскада - Е_к, а также значение сопротивления R₅ и напряжение, выделяющееся на конденсаторе С₂:

(В)

Примем Ек = (В) в соответствие с рядом питания.

(Ом)

Примем R₉= (Ом), в соотвтствии с рядом Е24.

Определим значение U_R10:

(В)

(В)

6. Определим значение тока I_кнач и напряжения U_кнач:

(А)

(В)

7. Определим допустимую мощность рассеивания на транзисторе:

(Вт)

8. Выбираем транзистор VT3 (n-p-n), в соответствие с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:

	Модель	Тип	P, Вт	Uкэ доп, В	Ikmax, A	βmin	Iко, мА
VT3

9. Найдём ток делителя I_д:

(А),где

10. Рассчитаем значения сопротивлений резисторов делителя R₇ и R₈:

(Ом)

Примем R₈= Ом, в соответствии с рядом Е24.

(Ом)

Примем R₇= Ом, в соответствии с рядом Е24.

11. Рассчитаем значение конденсатора в цепи эмиттера С₅:

(Ф), где

(Ом)

Примем С₅= Ф, в соответствии с рядом Е24.

Расчет каскада по переменному току:

При расчете каскада по переменному току определяются следующие параметры:

12. Определим коэффициент усиления в области средних частот:

, где

(Ом)

(Ом), где можно принять значение Ом, т.к. транзистор VT3 маломощный.

(Ом)

13. Входное сопротивление каскада:

где (Ом), тогда:

(Ом)

14. Выходное сопротивление каскада:

(Ом)

15. Определим значения падений напряжения на резисторах R₉, R₁₀:

(В)

(В)

Для обеспечения уровня нелинейных искажений, определяемых техническим заданием, вводим отрицательную обратную связь по напряжению глубиной F=6.

16. Входное сопротивление усилителя с ОС равно значению резистора R₅:

(Ом)

17. Определим значение сопротивления в цепи ОС - R₆:

(Ом)

(Ом)

18. Определим значение коэффициент усиления усилителя с ОС:

19. Определим входные параметры каскада:

(В)

(Ом)

20. Найдём напряжение на базовых делителях:

(В)

(В)

21. Определим мощности резисторов:

(Вт)

22. Определим напряжение на конденсаторах:

U_c5=U_R10 (В)

3.7 Эмиттерный повторитель №1 на транзисторах VT2,VT1

Рис.8 Принципиальная электрическая схема эмиттерного повторителя №1 на транзисторах VT2,VT1

Нагрузкой для данного повторителя будет являться входное сопротивление последующего усилительного каскада (на транзисторе VT3), а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение того же усилительного каскада, т.е.:

(В)

(Ом)

1. Вычислим значение тока протекающего через нагрузку:

(А)

2. Определим параметры транзистора VT2:

(В),где

U₀=1÷2 В

(В)

(А)

(Вт)

3. Выберем транзистор VT2 (n-p-n), в соответствие с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:

	Модель	Тип	P, Вт	Uкэ доп, В	Ikmax, A	βmin	Iко, мА
VT2

4. Определим значение тока базы VT2:

(А)

5. Определим падение напряжения на резисторе R₄:

(В)

6. Определим параметры транзистора VT1:

(В)

(Вт)

7. Выберем транзистор VT1 (n-p-n), в соответствие с полученными параметрами, основные характеристики сводим в таблицу вида:

	Модель	Тип	P, Вт	Uкэ доп, В	Ikmax, A	βmin	Iко, мА
VT1

8. Определим значение тока базы VT1:

(А)

9. Определим значение тока делителя:

Выберем ток базового делителя из условия, что I_д>>I_б. Примем:

(А)

10. Найдем значение сопротивления резистора R₄:

(Ом)

11. Примем значение сопротивления резистора R₃ в пределах 5÷10 (кОм) в соответствии с рядом Е24. Тогда:

(В)

12. Определим падения напряжений на резисторах базового делителя:

(В)

(В)

13. Определим значения резисторов базового делителя:

(Ом)

(Ом)

Примем значения этих сопротивлений в соответствии с рядом Е24.

14. Определяем величину R_э~:

(Ом)

15. Определим входное сопротивление транзистора VT1:

(Ом), где

r_к1=1МОм, т.к. транзистор VT1-маломощный.

16. Определим коэффициент передачи повторителя:

, где

Значение r_б2 можно принять равным 400÷500 Ом, т.к. транзистор VT2 маломощный.

(Ом)

, где

Значение r_б1 можно принять равным 400÷500 Ом, т.к. транзистор VT1 маломощный.

(Ом)

17. Определим входное напряжение повторителя:

(В)

Полученное значение входного напряжения необходимо сравнить с тем, которое заявлено в техническом задании и, сделать соответствующий вывод. Если расхождение составит более 5%, то необходимо выбирать другие значения сопротивлений R₉ , r_б1, r_к1 таким образом, чтобы выполнялось данное условие.

18. Вычислим значение входного сопротивления повторителя:

(Ом)

Полученное значение входного сопротивления необходимо сравнить с тем, которое заявлено в техническом задании и, сделать соответствующий вывод. Если расхождение составит более 5%, то необходимо выбирать другие значения сопротивлений R₃ , r_б1, r_к1 таким образом, чтобы выполнялось данное условие.

19. Определим величину емкости конденсатора С₂, исходя из условия:

(Ф)

Примем значение С₂ в соответствии с рядом Е24.

20. Определим напряжение на конденсаторах:

(В)

(В)

21. Определим мощности резисторов:

(Вт)