К пункту 1.3

Построить на выходных характеристиках транзистора нагрузочную прямую по переменному току, которая проходит через рабочую точку С и имеет наклон (рис. 2 б):

Нанести на выходные характеристики транзистора амплитуды коллекторного тока I_кm и напряжения U_нm (рис. 2б), определить амплитуду базового тока. На входных характеристиках (рис. 2а) показать амплитуды базового тока и входного напряжения транзистора . Определить коэффициенты усиления каскада по току, напряжению и мощности K_I , K_U , K_P

; ; K_P=K_IK_U

Рассчитать амплитуду напряжения источника сигнала:

К пункту 1.4

Частотные искажения в области нижних частот вносятся разделительными конденсаторами С_р1, С_Р2 и блокировочным конденсатором С_б1 . Рекомендуется частотные искажения в области нижних частот равномерно распределить между конденсаторами С_p1 С_Р2, С_б1:

Рассчитать емкость конденсатора:

;

выбрать номинал емкости конденсатора С_Р1 из приложения 2 (при емкости менее 10 мкФ) или приложения 3 (при емкости 10 мкФ и более).

Определить емкость конденсатора С_Р2 и выбрать ее номинал:

Рассчитать емкость блокировочного конденсатора C_б1 и выбрать ее номинал:

Пример к пункту 1

Исходные данные:

R_н = 270 Ом; U_нm = 2B; R_G = 550 Ом; F_н = 20 Гц; М_н = Мв =1,41.

Рассчитаем сопротивление резистора в цепи коллектора транзистора:

R_к = ( 1 + K_R ) R_н = ( 1 + 1,2 ) 270 = 594 Ом

Выберем номинал сопротивления резистора R_K 620 Ом. Определим эквивалентное сопротивление нагрузки каскада:

Найдем амплитуду коллекторного тока

Рассчитаем ток покоя транзистора:

Определим минимальное напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке транзистора:

U_{кэп min} = U_нm + U₀ = 2 + 1 = 3В

т. к. U_{кэп min} меньше типового значения U_кэп = 5В, принимаем U_кэп = 5В.

Рассчитаем напряжение источника питания:

Выбираем напряжение питания U_п = 20 В

Определяем сопротивление транзистора

номинал резистора R_э 390 Ом.

Выбираем транзистор КТ315Г:

I _{к доп} =100 мА > I _кп = 15 мА

Вычертим выходные и входные характеристики транзистора КТ315Г (рис. 3).

На выходных характеристиках транзистора КТ315Г построим нагрузочную прямую постоянного тока по точкам А, В,

точка А U_кэ = 0,

точка В U_кэ = U_п,

Нанесем рабочую точку С на нагрузочную прямую с координатой I_к = I_кп = 15∙10^-3 А, уточним напряжение U_кэ в точке покои

U_кэп=5 В.

Рассчитаем мощность в точке покоя транзистора:

P_кп = I_кп U_кэп = 15^.10^-3.5 = 75 ^. 10^-3 Вт

Определим наибольшую мощность рассеивания транзистора при максимальной рабочей температуре:

Р_кп<Р_{к max}, следовательно, транзистор КТ315Г выбран правильно.

Находим координаты рабочей точки С на входной характеристике транзистора I_бп = 0,2 мА, U_бэп = 0,53 В

Определим ток базового делителя R_б1, R_б2.

I_д = (5 ÷ 10) I_бп = 5 * 0,2 * 10 ^-3 = 1 * 10^-3 А

Рассчитаем сопротивление резистора базового делителя:

;

номинал сопротивления резистора R_б2 6,2 кОм.

Определим сопротивление резистора базового делителя:

номинал резистора R_б1 13 кОм.

Найдем эквивалентное сопротивление базового делителя:

По выходным характеристикам транзистора (рис. 2б) определим h_21э в рабочей точке транзистора:

По входным характеристикам (рис. 2а) найдем h₁₁ в рабочей точке:

Найдем входное сопротивление каскада:

Рассчитаем выходное сопротивление каскада:

R_вых ≈ R_к=620 Ом.

Построим на выходных характеристиках транзистора нагрузочную прямую по переменному току, проходящую через рабочую точку С и имеющую наклон:

A/B

Находим амплитуду тока базы по выходным характеристикам:

А

Определим по входным характеристикам амплитуду входного напряжения транзистора:

. В

Определим коэффициент усиления каскада по току:

;

Найдем коэффициент усиления каскада по напряжению:

Рассчитаем коэффициент усиления по мощности:

K_P=K_IK_U = 18,2 * 73,8 = 1349

. Определим амплитуду напряжения источника сигнала:

В

Распределим частотные искажения в области нижних частот, вносимые емкостями конденсаторов С_p1 С_Р2, С_б1, равномерно между ними:

Рассчитаем емкость разделительного конденсатора:

Ф;

выбираем номинал электролитического конденсатора C_P1 20 мкФ.

Определим емкость разделительного конденсатора:

Ф;

выбираем номинал емкость электролитического конденсатора С_Р2 20мкФ.

Найдем емкость блокировочного конденсатора:

Ф,

выбираем емкость электролитического конденсатора C_б1 100 мкФ.