Последовательность расчета усилителя

1. Выбирается сопротивление из следующих соображений. Коэффициенткаскада прямо пропорционален. Ос­новным требованием к усилителю напряжения является обеспечение высоких коэффи­циентов усиления, с этой точки зрениянеобходимо выбирать много больше. С другой стороны, от значениязависит тре­буемое напряжение питания каскада (). Уравнение выходной цепи каскада по постоян­ному току имеет вид:

. (1)

Из выражения (1) видно, что увеличение ведет к уве­личению требуемого, поэтомувыбирается из условия:

= (3…5) .

2. Определяется амплитуда переменной составляющей тока коллектора:

.

3. Задаются координаты точки покоя выходной цепи транзис­тора. Они должны удовлетворять условиям:

;

.

Для определения принимают=I…2 В; оп­ределяют из условия: = (1,1…1,2). Для транзисторов малой мощности, рекомендуется задавать не менее 1мА, чтобы точка покоя базовой цепи не располагалась на нелинейном участке входной ВАХ. Если расчетное значение не удовлетворяет последнему условию, принимают = 1 мА.

4. Определяется каскада. Падение напряжения на сопро­тивлениидля обеспечения высокой температурной стабильности режима покоя выбирается из условия= (0,1….0,3). Подставляяв формулу (1), получим выражение для расчета:

,

округлить до большего целого числа.

5. Выбирается по справочнику транзистор из условий:

;

;

.

6. Определяется ток _.В справочной литера­туре приводится, как правило, диапазон изменения параметратранзистора. При расчете берется среднее значение. Дляпо входной ВАХ, соответствующей, оп­ределяется напряжение. Точка покоя входной цепи транзис­тора должна располагаться на линейном участке ВАХ, в противном случае нужно увеличить и повторить расчет. При этом пара­метры выбранного транзистора могут перестать отвечать условиям (п.5), в этом случае необходимо выбрать транзистор другого типа.

7. Задается ток делителя = (2…5), рассчитываются сопротивления, ипо формулам:

= ;

= ;

.

Напряжения в формулы берутся по абсолютной величине.

8. Производится расчет каскада по переменному току.

В

Схема замещения каскада по переменному току

схеме замещения каскада по переменному току в области средних частот не учтено наличие в транзисторе внутренней обратной связи (описываемой параметром транзистора), т.к. напряжение ОС, действующее на входе каскадамного меньше. Сопротивления входного делителяипредставлены в схеме замещения сопротивлением= =||.

По схеме замещения определяются параметры каскада по пе­ременному току:

= =||;

= ||.

(сопротивление относительно выходных зажимов при отключенном );

= ;

= =.

Для правильно рассчитанного каскада значение должно составлять (0,7...0,85).Коэффициент усилениядолжен быть много больше единицы. Ззначениекаскадов с ОЭ определяется значением па­раметратранзистора и соотношением междуи значением параметратранзистора, и может составлять (10²…10³) и вы­ше при использовании транзисторов с большим коэффициентом пе­редачи тока базы.

9. Определяется необходимое для управления каскадом амп­литудное значение входного напряжения:

.

Весь размах должен укладываться на линейном участке входной ВАХ, иначе сигнал будет усилен с большими нелинейными искаже­ниями. Искажения могут возникнуть, если при измененииотдо=–рабочая точка входной цепи тран­зистора выходит за границу линейного участка входной ВАХ. На входной ВАХ находят точку, соответствующую. Если точка располагается на нелинейном участке входной ВАХ, необходимо увеличить и повторить расчет, начиная с пункта 4.