3.2. Расчёт предвыходного однотактного каскада в режиме «а» с резисторной связью с выходным каскадом.

Выберем транзистор VT1 предвыходного каскада. Он должен обеспечивать на входе выходного каскада напряжение сигнала , т.е. обеспечить на своём выходе напряжение сигнала , близкое к напряжению питания 0.5Е_В каждого плеча.

1. Найдём постоянное коллекторное напряжение транзистора VT1 работающего в режиме «А» по формуле:

[1, (3.38)]

где -падение напряжения R_Э1 за счёт протекания через него постоянного коллекторного и базового тока i_КО1 и i_БО1 транзистора VT1; .

При этом должно удовлетворять условию

; [1, (3.39)]

Это условие может быть выполнено для транзистора VT1 с малым напряжением насыщения и при значении падения напряжения на эмиттерном сопротивлении этого транзистора порядка (0.5…2)В.Примем и .

Подставляем выбранное значение в формулу [1, (3.38)], получим

Проверим выполнение условия [1, (3.39)]

Вывод: условие выполнено.

2. Определим сопротивление резистора R_К1 в коллекторной цепи VT1.

[1, (3.40)]

где -минимально допустимое с точки зрения обеспечения линейного режима работы значение тока коллектора , принимаемое равным

[1, (3.42)]

≥ 1мА (условие выполнено)

Следовательно

[ГОСТ ]

3. Находим постоянный ток коллектора транзистора VT1.

[1, (3.43)]

4. Определяем мощность рассеяния на коллекторе транзистора VT1.

[1, (3.45)]

5. Находим амплитуду тока сигнала через R_К1.

[1, (3.46)]

6. Определяем суммарную переменную составляющую коллекторного тока транзистора VT1.

[1, (3.47)]

7. Находим максимальное значение тока коллектора транзистора VT1.

[1, (3.48)]

8. С учётом полученных значений электрических величин выбираем транзистор VT1 с малым напряжением насыщения по следующим параметрам:

а) по

б) по [1, (3.49)]

в) по

г) по

Из таблицы «приложения и» [1, с.148] выбираем следующий транзистор:

транзистор VT1 КТ817В (n-p-n)

9. Находим сопротивление коллекторной нагрузки транзистора VT1 по переменному току

[1, (3.50)]

10. Из-за отсутствия выходных характеристик найдём токи из соотношений:

;

;

; [1, (3.51)]

;

.

11. По входной характеристике транзистора VT1 (рис.2) при находим:

Рисунок №2 Входная характеристика КТ817В

12. Находим входное сопротивление транзистора VT1 по переменному току

[1, (3.52)]

13. Мощность, отдаваемая транзистором VT1 должна удовлетворять условию

[1, (3.53)]

(условие выполнено).

3.3. Расчёт элементов схемы смещения и стабилизации выходного и предвыходного каскадов.

.

1. Исходя из требуемого напряжения смещения транзисторов выходного каскада при нормальной комнатной температуре Т_С=20ºС, находим результирующее сопротивление параллельно соединённых R_Т и R_Ш:

[1, (3.58)]

2. Исходя из условия поддержания неизменными значений постоянных коллекторных токов транзисторов выходного каскада при возрастании температуры, найдём необходимое для этого относительное уменьшение напряжения смещения на сопротивлении R_ТШ при максимальной рабочей температуре Т_С.МАКС:

[1, (3.59)]

где n-количество транзисторов, получающих напряжение смещения с сопротивления R_ТШ (n=2).

3. Из справочника по терморезисторам выбираем терморезистор ММТ-8, отрицательный температурный коэффициент сопротивления, которого равен .

Найдём относительное уменьшение его сопротивления m_т при нагреве до Т_С.МАКС

[1, (3.60)]

Проверим выполнение условия m_т<m_н: 0.25<0.966 (условие выполнено)

4. Определим сопротивление резистора R_Ш и терморезистора R_Т при Т_С=20^оС

[ГОСТ ] [1, (3.61)]

[ГОСТ ] [1, (3.62)]

Перейдём к расчёту элементов схемы получения смещения и стабилизации постоянного коллекторного тока i_КО1 транзистора VT1 предвыходного каскада.

При расчёте будем пользоваться сокращённой методикой без предварительных расчётов . При применении этой

методики задаёмся достаточным током делителя и

достаточным падением напряжения U_ORЭ1>0.2Е_В. Это означает, что будет обеспечиваться достаточно эффективная работа схемы эмиттерной стабилизации коллекторного тока покоя i_КО1 транзистора VT1.

1.Расчёт начнём с выбора сопротивления резистора R_Э1. Из соотношения

[1, (3.63)]

где U_ORЭ1 - падение напряжения на R_Э1 за счёт протекания через него постоянных токов i_КО1 и i_БО1.и находится по формуле:

[ГОСТ ]

2. Сопротивления R_Б1 и R₁ определяются условиями обеспечения рассчитанных ранее напряжения и тока смещения U_БО1 и i_БО1 транзистора VT1. Для этого зададимся -постоянный ток базового делителя смещения транзистора VT1.

[ГОСТ ] [1, (3.73)]

[ГОСТ ] [1, (3.74)