Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Радиотехнический институт – РТФ

Кафедра «Радиоэлектроника информационных систем»

Расчет предварительного усилителя на транзисторе

(Вариант № 1)

Курсовая работа по дисциплине «Электротехника и электроника»

Подпись Дата Ф.И.О.

Руководитель Кудинов С.И.

Студент Баженов К.Е.

Группа ФТ – 28062

Екатеринбург 2010

Содержание

Введение 3

Основная часть

Расчет усилителя 5

Расчет режима транзистора по постоянному току 6

Расчет параметров, обеспечивающих режим работы транзистора по постоянному току 7

Расчет делителя в цепи базы 9

Расчет усилителя с эмиттерным повторителем на выходе 10

Расчет емкости конденсаторов 11

Вывод 12

Приложение 1 13

Приложение 2 14 Библиографический список 15

Введение

Резистивный усилитель — это усилитель, у которого в качестве нагрузки используются резисторы. Так как в этом усилителе из-за отсутствия катушек индуктивности (индуктивностью выводов элементов пренебрегаем) не возникает колебательных процессов, то резистивный усилитель часто называют апериодическим усилителем. Резисторы в резистивном усилителе используются в качестве внутренней и внешней нагрузки. На рисунке приведена наиболее часто используемая схема однокаскадного резистивного усилителя с общим эмиттером (ОЭ). Схема с ОЭ при прочих равных условиях дает наибольший коэффициент усиления по мощности. В качестве внутренней и внешней нагрузки используются резисторы Rк и Rн соответственно. Внешний нагрузочный резистор может отсутствовать, если в качестве внутренней коллекторной нагрузки включены громкоговоритель, реле, линия связи и т. п.

Приведенную схему отличают две особенности. Первая — использование вместо источника смещения Е6э резистивного делителя напряжения, состоящего из резисторов R1 и R2. Делитель используется для экономии — не требуется дополнительного относительно сложного и дорогостоящего источника питания. Сопротивления резисторов делителя подбирают так, чтобы на базу относительно эмиттера поступала только часть напряжения питания, равная открывающему напряжению ЕБЭ = 0,5...0,8 В. В простейших схемах резистор R2 исключают и устанавливают открывающее напряжение с помощью одного резистора R1.

Вторая отличительная особенность схемы на рисунке — использование резистора Rэ. Сопротивление этого резистора равно Rэ = 0,1... 1 кОм. Его назначение — обеспечить температурную стабилизацию параметров каскада. Стабилизация возникает благодаря возникающей отрицательной обратной связи.

Отметим, что при увеличении тока коллектора напряжение на коллекторе уменьшается, так как увеличивается падение напряжения на резисторах Rк и Rн, — так возникает дополнительный фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями, равный 180°. Напряжение на выходе усилителя, возникающее на резисторе Rн, будет содержать только переменную составляющую. Постоянное напряжение на коллекторе транзистора, равное Uк0 = Еп — RкIко, отделено от резистора Rн выходным разделительным конденсатором.

В области низких частот (область НЧ) коэффициент усиления усилителя уменьшается из-за увеличения емкостных сопротивлений разделительных конденсаторов. На нулевой частоте сопротивление разделительных конденсаторов равно бесконечности и коэффициент усиления усилителя равен нулю. С уменьшением частоты увеличиваются также сопротивления блокировочных конденсаторов. Как правило, это тоже приводит к уменьшению коэффициента усиления усилителя.

На высоких частотах (область ВЧ) начинают сказываться инерционность транзистора, емкости его переходов, а также паразитные емкости монтажа, возникающие между выводами радиоэлементов и корпусом устройства. Указанные емкости невелики. Однако с ростом частоты сопротивление внутренних емкостей транзистора и паразитных емкостей монтажа уменьшается и в пределе, при f—> ∞, выводы транзистора по переменному напряжению оказываются закороченными, а выводы радиоэлементов — соединенными с корпусом. Поэтому коэффициент усиления усилителя с ростом частоты уменьшается в пределе до нуля.

Для описания частотных свойств резистивного усилителя вводятся две граничные частоты: fнч и fвч — граничные частоты для областей низких и высоких частот соответственно. Как правило, они определяются по уровню 0,707 от значения коэффициента усиления усилителя в области средних частот.