Расчет возможного ухода рабочего тока

R₌ = 800 Ом

R_б = 2204 Ом

I_к =0.0165 А

I_к = I_к1 + I_к2

I_к1 = / – уход р.т. из-за влияния температуры.

I_к2 = – уход р.т. из-за технологического разброса значений параметра , где

∆ β = β_max – β =75,

= =0.0677.

I_к2 = =0.000982 А.

I_к1 = ξ T / R_э =0.000026 А

U_T = I_к R₌=0.80 В

U_T (выбранное нами)> U_T(рассчитанное в этом пункте) следовательно можно продолжать расчет.

Графический расчет рабочего режима

I_к =6.25 мА

I_б=50 мкА

h₂₁ = I_к / I_б=125

β= 125 = h₂₁

R_см = R_б + R_э (1+ )=2204+160*(1+125)=22364 Ом

E_см = E_п =3,67 В

E_см = U_бэ + I_б R_см – уравнение нагрузочной прямой на входных характеристиках.

Рис 6. Нагрузочная прямая на входных характеристиках.

U_бэА= 750 мВ, I_бА= 212 мкА.

E_п=20 В, R₌=800 Ом

E_п= U_кэ + I_к R₌ -уравнение нагрузочной прямой на выходных характеристиках.

Определение параметров малосигнальной схемы замещения транзистора

Малосигнальные параметры транзистора можно определить по приближенным формулам:

h₁₁ = = 0.05/0.000180=277.77 Ом

h₂₁ = = 0.00625/0.00005=125

Определение основных параметров каскада

Для начала, необходимо разделить R_э на два сопротивления: R_э1 и R_э2

Введем обозначение: x = .

Приравняем выражение к K_uТЗ и выразим отсюда X.

Х= 9242.619=> R_э1=71.14 Ом, R_э2= R_э- R_э1=85.86Ом.

Округлим по номинальному ряду Е24: R_э1=68 Ом и R_э2=82 Ом

Используя формулы определения основных параметров каскада, найдем следующие значения:

= -8.761

R_ВЫХ ≈ R_К=620 Ом, =0.659

=1940Ом, =0,563

И сами значения:

K_e0 = K_uХХ∙ ∙ = -3,25

R_вх=1940 Ом

R_вых=620 Ом

Расчет конденсаторов

R_вх=1940 Ом

R_вых=620 Ом

Постоянную времени усилителя для диапазона низких частот τ_Н можно определить по формуле:

, где

,

,

= 9.29 Ом.

Учитывая, что

= 0.003185 с, а f_Н =50 Гц – задана в ТЗ, можно принять

, , .

Тогда можно определить С_Р1 и С_Р2 и С_Э имея в виду, что

= 2.78 мкФ,

=5.25 мкФ,

= 134 мкФ.

Округлим по номинальному ряду Е24:

С_р1=2.7 мкФ

С_р2=5,1 мкФ

С_э=130 мкФ

Определение верхней границы полосы пропускания каскада

Постоянную времени усилителя для диапазона высоких частот τ_В можно определить по формуле:

, где

t_вх=С_вх(R_вх||R_г) = 0.000000013 с, С_вх= =0.0155 нФ

t_вых=С_{н экв}(R_н׀׀R_вых)= 0.0000020 с, С_{н экв} = С_н + С_к *= 0,5035 нФ

t_т = = 29 нc.

= 0.0000020 с.

Определим = 98 кГц

Сравним с f_вТЗ = 14 кГц.

Явно видно, что мы не нарушаем верхнюю границу.

Перечень элементов (спецификация)

№	Поз.	Название	Кол-во	Примечание
		Резисторы
	R1	SQP 5 Вт 12 кОм± 5 %
	R2	С2-23-0.25Вт-2.7кОм ± 1 %
	Rэ1	CF-25 (С1-4) 0.25 Вт, 68 Ом± 5 %
	Rэ2	С1-4 0.5 вт-82Ом ± 5 %
	Rk	MO-200 (С2-23) 2 Вт, 620 Ом± 5 %
		Конденсаторы
	Ср1	B25811-J275 -G1, MKV 2.7 мкФ 125v (-20..80)%
	Ср2	К73-17, 5.1 мкФ, 400 В ± 5 %
	Сe	330В d14h26 105C 130мкФ (-40..105)%
		Транзисторы
	VT	2N915

Моделирование усилительного каскада на ЭВМ

Схема моделирования

При помощи программы Design Lab смоделируем усилительный каскад на ЭВМ.

Рис 8. Схема, смоделированная в Design Lab.

Статический анализ схемы

Рис 9. Анализ схемы по постоянному току.

	Ручной расчет	Расчет на ЭВМ
Iк, мА	15.5	16.93
Uкэ, В	6.6	6.964
Iб, мкА		165.88

Из таблицы видно, что результаты ручного расчета примерно совпадают с результатами расчета на ЭВМ.

Амплитудная характеристика усилителя

Подадим на вход синусоидальный сигнал с частотой f=1кГц и амплитудой Um=100мВ.

Рис 10. Входной и выходной сигнал.

	Ручной расчет	Расчет на ЭВМ
Ku	3.25	3.36

Рис 11. Выходной сигнал, для различных амплитуд входного.

Составим таблицу изменения выходного сигнала от входного сигнала.

Eг(мВ)
Un(В)		0.402	0.806	1.209	1.613	2.016	2.420	2.824	3.229	3.633	4.035

Рис.12 Зависимость выходного сигнала, от входного.