Расчет элементов, входящих в усилитель напряжения на транзисторах VT3, VT4

Рис. х.2. Принципиальная схема эмиттерного повторителя на транзисторах VT3-VT4

В данном каскаде протекают следующие токи:

I_д3 – +E_k, R12, R13, -E_k;

I_б3 – +E_k, R12, бэ VT3, R15, -E_k;

I_к3 – +E_k, R14, кэ VT3, R15, -E_k;

I_д4 – +E_k, R17, R18, -E_k;

I_б4 – +E_k, R17, бэ VT4, R20, -E_k;

I_к4 – +E_k, R19, кэ VT4, R20, -E_k;

Усилитель служит для усиления сигнала, поступающего с моста Вина.

51. Рассчитаем элементы, относящиеся к каскаду на транзисторе VT4

Усилитель напряжения работает на нагрузку (эмиттерный повторитель), на мост Вина, на ООС.

Ом, Ом, Ом,

За амплитуду выходного напряжения принимаем В

Рассчитаем нагрузку, на которую включен каскад:

Ом.

В, А.

Пусть А. Тогда ток коллектора максимальный будет находиться в следующих пределах:

зададим I_Kmax = 0.03 (А).

Рассчитаем значение напряжения источника питания:

зададим g_э = 0.05, из интервала (0.05-0.1)

В.

В принимаем Е_к = 12 В.

Сопротивление в цепи коллектора Ом. Округляя до стандартного значения имеем Ом.

В.

Рассчитаем величину напряжения, до которого зарядится конденсатор С_12: В,

А,

В.

По справочнику выбираем транзистор, подходящий нашим условиям. В данном случае в качестве VT4 выбираем транзистор КТ340А, у которого В, А, Вт, МГц, , А.

Найдем величину начального тока базы:

А,

исходя из условия, что Iд>>Iб выберем Iд = 0.0008(мА).

Найдем сопротивление делителей цепи базы:

Примем В.

Ом,

округляя до стандартного значения имеем Ом.

Ом,

округляя до стандартного значения имеем R₁₇ = 11000 Ом.

Ом, выбираем R20 = 33 Ом.

Произведём расчёт каскада по переменному току:

Определим сопротивление эмиттера транзистора VT4:

Ом,

Находим входное сопротивление транзистора:

т. к. транзистор маломощный, примем Ом,

Ом,

Найдем эквивалентное сопротивление нагрузки транзистора по переменному току Ом

Рассчитаем коэффициент усиления на средних частотах:

Найдем величину входного напряжения каскада:

В.

Определим входное сопротивление каскада

Рассчитаем емкость в цепи эмиттера

мкФ,

выбираем конденсатор С12 типа К50-16 на 1 мФ, 16 В.

Рассчитаем элементы, входящие в каскад на транзисторе VT3:

выходное напряжение: U_нm=0.055366 В,

сопротивление нагрузки: R_н = 341.81736 Ом.

величины, которые понадобятся для расчета:

U_R15=0.82125 (В), R₁₅=3600 Ом, R₁₆=1800 Ом,

R_л=1200 Ом, R_Э~=900 Ом.

Рассчитаем величину амплитуды переменного тока и напряжения:

В, А,

Находим значение минимального коллекторного тока:

А,

Ток коллектора максимальный будет находиться в следующих пределах:

зададимся I_Kmax = 0.011 А.

Рассчитаем величину минимального напряжения коллектор-эмиттерного перехода:

В.

Определим величину :

.

Найдем значение сопротивления цепи коллектора R_к = R₁₄:

Ом,

Округляя до стандартного значения имеем R₁₁ = 820 Ом.

Напряжение, до которого зарядится конденсатор C10 в режиме покоя :

В.

Определим величину тока коллектора начального:

А,

Определим величину U_Kнач:

Найдем допустимую мощность рассеивания на транзисторе VT3:

Вт.

По справочнику выбираем транзистор, подходящий нашим условиям. В данном случае в качестве VT3 выбираем транзистор КТ201В, у которого В, А, Вт, МГц, пФ, , I_k0=0.5 мкА.

Найдем величину начального тока базы:

А,

Найдем ток делителей I_Д:

А

исходя из условия, что Iд>>Iб выберем Iд = 0.0007 А.

Определим сопротивление делителей цепи базы:

, В, . Округляя до стандартного значения

R₁₃ = 2200(Ом),

. Округляя до стандартного значения имеем Ом.

Найдем сопротивление эмиттера транзистора VT3:

Ом,

Т. к. транзистор маломощный, примем Ом. Тогда входное сопротивление транзистора:

Найдем эквивалентное сопротивление нагрузки транзистора по переменному току:

Ом.

Рассчитаем коэффициент усиления (без ООС)на средних частотах:

Найдем величину входного напряжения каскада:

В

Рассчитаем емкость в цепи эмиттера

Ф

Выбираем конденсатор С10 типа К50-16 на 33 мкФ, 16 В.