25

1. Введение

Усилители – неотъемлемая часть электронных схем в системах промышленной автоматики, электропривода, бытовой электроники.

Они предназначены для увеличения параметров электрических сигналов (напряжения, тока, мощности) и реализованы на транзисторах, специализированных микросхемах, операционных усилителях.

Выпускники специальности 18.04.00 должны знать принципы построения, уметь выбирать элементы схем, адаптировать их к разным задачам, модифицировать с целью улучшения , а также отыскивать и устранять неисправности.

Целью контрольной работы является приобретение навыков расчета типовых однокаскадных линейных усилителей на биполярных транзисторах.

2. Исходные данные.

В качестве типовых схем линейных усилителей на биполярных транзисторах предлагается три схемы :

• Рис 2.1 Схема усилительного каскада с общим эмиттером (ОЭ);

• Рис 2.2 Схема усилительного каскада с общим коллектором (ОК);

• Рис 2.3 Схема усилительного каскада с общей базой (ОБ).

Все варианты контрольной работы и исходные данные для расчетов приведены в таблице 2.1.

Контрольная работа оформляется в виде расчетно-пояснительной записки, которая должна содержать:

• оглавление;

• задание;

• описание назначения и работы каждого элемента принципиальной схемы ;

Примечание: Творчески перерабатывается с учетомреко-мендованной литературы и настоящих методическихуказаний.

• расчет величин всех неизвестных элементов (резисторов, конденсаторов ), а также основных параметров усилителя, таких как:

• коэффициент усиления по напряжению К_и =U_выx/U_вx.;

• коэффициент усиления по току К_I=I_вых / I_bx;

• коэффициент усиления по мощности ;

• Входное сопротивление каскада R_ВХ ;

• Выходное сопротивление каскада R_ВЫХ ;

• Амплитуду входного сигнала генератора E_Г.

Примечание: Расчет должен состоять из двух частей:

• Расчет по постоянному току;

• Расчет по переменному току.

• графическую часть, которая должна содержать;

• принципиальную электрическую схему;

• схему замещения усилительного каскада;

• временные диаграммы входного напряжения, и тока, совмещенные с базовой вольтамперной характеристикой (ВАХ) транзистора, (Рис 3.2.1.1.1,б);

• временные диаграммы выходного напряжения тока, совмещенные с коллекторной вольтамперной характеристикой (ВАХ) транзистора, (Рис 3.2.1.1.1,а).

Примечание: Графическая часть должна быть встроена в описание, и расчет естественным образом, иллюстрирующим этапы расчета, а не быть отдельной главой, но обязательно содержать четыре указанные части

• библиографический список (при написании формул, выборе коэффициентов или элементов схемы требуется ссылаться на источник, откуда они взяты).

Графическая и расчетная части курсовой работы должны быть оформлены в соответствии с требованиями ГОСТов (ЕСКД).

В таблицах 2.1 и 2.2 приведены 60 вариантов заданий.

Таблица 2.1 Исходные данные.

Вариант	Схема	РН[мВт]	UBЫХ m [В]	β	rБ [Ом]	fC [Гц]	RГ[Ом]
1	Рис 2.1	340	12.8	115	200	21.2	110
2	Рис 2.2	620	10.4	70	140	30.4	195
3	Рис 2.3	420	15.2	160	230	20.4	90
4	Рис 2.1	320	11.8	130	300	28.0	140
5	Рис 2.2	380	13.2	90	100	25.6	50
6	Рис 2.3	200	10.8	195	260	30.8	100
7	Рис 2.1	660	13.8	50	160	22.4	165
8	Рис 2.2	500	12.6	180	290	23.6	75
9	Рис 2.3	580	13.0	125	150	28.8	190
10	Рис 2.1	240	11.2	190	340	20.0	125
11	Рис 2.2	480	14.8	60	220	27.6	120
12	Рис 2.3	720	12.0	135	190	24.4	55
13	Рис 2.1	520	13.6	105	320	25.2	160
14	Рис 2.2	780	10.2	85	280	26.4	95
15	Рис 2.3	220	14.6	145	250	22.0	175
16	Рис 2.1	280	12.4	95	110	30.0	130
17	Рис 2.2	700	15.6	55	380	27.2	65
18	Рис 2.3	400	11.0	165	350	22.8	145
19	Рис 2.1	360	13.4	110	210	24.8	135
20	Рис 2.2	440	14.2	150	170	29.2	80
21	Рис 2.3	760	10.0	75	270	21.6	115
22	Рис 2.1	600	12.2	140	130	31.2	180
23	Рис 2.2	540	14.4	170	370	24.0	60
24	Рис 2.3	260	11.6	100	330	23.2	155
25	Рис 2.1	560	15.8	65	180	28.4	85
26	Рис 2.2	680	15.0	185	390	26.8	185
27	Рис 2.3	640	11.4	120	120	20.8	150
28	Рис 2.1	300	14.0	155	310	29.6	70
29	Рис 2.2	740	15.4	80	240	26.0	170
30	Рис 2.3	460	10.6	175	360	31.6	120

Таблица 2.2 Исходные данные.

Вариант	Схема	РН[мВт]	UBЫХ m [В]	β	rБ [Ом]	fC [Гц]	RГ[Ом]
31	Рис 2.1	760	10.0	75	270	21.6	115
32	Рис 2.2	600	12.2	140	130	31.2	180
33	Рис 2.3	540	14.4	170	370	24.0	60
34	Рис 2.1	260	11.6	100	330	23.2	155
35	Рис 2.2	560	15.8	65	180	28.4	85
36	Рис 2.3	680	15.0	185	390	26.8	185
37	Рис 2.1	640	11.4	120	120	20.8	150
38	Рис 2.2	300	14.0	155	310	29.6	70
39	Рис 2.3	740	15.4	80	240	26.0	170
40	Рис 2.1	460	10.6	175	360	31.6	120
41	Рис 2.2	340	12.8	115	200	21.2	110
42	Рис 2.3	620	10.4	70	140	30.4	195
43	Рис 2.1	420	15.2	160	230	20.4	90
44	Рис 2.2	320	11.8	130	300	28.0	140
45	Рис 2.3	380	13.2	90	100	25.6	50
46	Рис 2.1	200	10.8	195	260	30.8	100
47	Рис 2.2	660	13.8	50	160	22.4	165
48	Рис 2.3	500	12.6	180	290	23.6	75
49	Рис 2.1	580	13.0	125	150	28.8	190
50	Рис 2.2	240	11.2	190	340	20.0	125
51	Рис 2.3	480	14.8	60	220	27.6	120
52	Рис 2.1	720	12.0	135	190	24.4	55
53	Рис 2.2	520	13.6	105	320	25.2	160
54	Рис 2.3	780	10.2	85	280	26.4	95
55	Рис 2.1	220	14.6	145	250	22.0	175
56	Рис 2.2	280	12.4	95	110	30.0	130
57	Рис 2.3	700	15.6	55	380	27.2	65
58	Рис 2.1	400	11.0	165	350	22.8	145
59	Рис 2.2	360	13.4	110	210	24.8	135
60	Рис 2.3	440	14.2	150	170	29.2	80

В Таблице 2.1 :

Р_Н— мощность в нагрузке [мВт].

U_{BЫХ m} — амплитуда напряжения на нагрузке [В].

f_C— частота усиливаемого сигнала [Гц],

β— коэффициент передачи тока в схеме ОЭ,

r_Б— объемное сопротивление базы [Ом],

R_Г — эквивалентное сопротивление генератора сигнала

Исходные допущения:

• – напряжение на коллекторе, соответствующее области нелинейных начальных участков выходных характеристик транзистора принять равным

• Начальным током коллектора и, соответствующим мак­симальной температурепренебречь для всех расче­тов.

• U_{БЭП m}– максимальное постоянное напряжение база-эмиттер принять равным 0,7 В.

• Дифференциальным сопротивлением коллекторного перехода в схеме ОЭ пренебречь (считать r_К(Э)= ∞ )