Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра «Комп’ютеризовані системи автоматики»
/
Розрахункова робота №2
з навчальної дисципліни
"Електроніка та мікросхемотехніка"
Варіант 1.9.28
Завдання до розрахункової роботи
Для заданої схеми підсилювального каскаду вибрати тип транзистора і побудувати динамічні характеристики для постійного і змінного струмів. Вибрати положення робочої точки в режимі спокою і здійснити розрахунок каскаду за постійним струмом.
Розрахувати значення всіх елементів схеми і вибрати їх номінальні значення і типи згідно з ГОСТ-ом. Розрахувати основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнти підсилення за напругою і за струмом). Розрахувати значення коефіцієнтів частотних спотворень на низьких і високих частотах. Для підсилювачів потужності побудувати наскрізну динамічну характеристику каскаду і визначити значення коефіцієнта гармонік.
1. Розрахунок транзисторного каскаду підсилення в схемі зі спільним емітером
№
вар.
PН
(Вт)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
28
30
0,008
-
2,5
40
12
0,05
- 5 ( + 50
9.Розрахунок безтрансформаторного квазікомплементарного підсилювача потужності на складових транзисторах
Рис.1. Схема безтрансформаторного квазікомплементарного підсилювача потужності на складових транзисторах
Визначимо напругу джерела живлення підсилювача
– напруга насичення вихідного транзистора, переважно для потужних транзисторів (1 – 2) В.
Звідси отримуємо формулу для напруги живлення підсилювального каскаду
В
Приймаємо значення напруги живлення (див. додаток 1).
Максимальний струм колектора вихідних транзисторів:
2.7 А
Максимальне амплітудне значення напруги на навантажені
В
Максимальна потужність, яка розсіюється на колекторі вихідного транзистора
Вт
Гранична частота підсилення вихідних транзисторів в схемі зі спільним емітером
кГц
Вибираємо типи вихідних транзисторів і , які мають такі електричні параметрами:
Параметри транзисторів:
Таблиця 2
Тип транзистора
fα,
МГц
h21e, (β)
Ск,
пФ
τкб,
пс
Ік.0,
мкА
Uке.макс,
В
Ік.доп,
А
Pк.доп,
Вт
Rt.пк,
оС/Вт
КТ817Б
3
20
55
100
50
3,0
20
5
Розраховуємо значення резисторів R3 і R4
Ом
Вибираємо резистор R3=R4=820 Ом
Визначаємо значення опору в колі емітера транзистора VT2 для змінного струму
Розраховуємо амплітудне значення струму колектора, яке повинен забезпечити транзистор VT2
0,137 А
Визначаємо максимальне амплітудне значення вихідної напруги цього транзистора
Потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора VT2
Вибираємо типи транзисторів VT1, VT2 і VT3 , які мають такі електричні параметри:
Параметри транзисторів:
Таблиця 3
Тип транзистора
fα,
МГц
h21e, (β)
Ск,
пФ
τкб,
пс
Ік.0,
мкА
Uке.макс,
В
Ік.доп,
А
Pк.доп,
Вт
Rt.пк,
оС/Вт
КТ503А
5
40-120
20
1
25
0,3
0,35
214
КТ502А
5
40-120
20
1
25
0,3
0,35
Розраховую струм бази транзистора VT2
Визначаю амплітудне значення напруги на вході транзистора VT2
Розраховую значення опору резистора 2
Приймаємо Rк1=820 Ом
Знаходжу значення струму колектора транзистора VT1 в режимі спокою
Розраховую значення вхідного опору першого каскаду
де – емітерний опір транзистора VT1, приймаємо .
Приймаємо =110 Ом
Еквівалентний опір навантаження каскаду на VT1
Визначаю коефіцієнт підсилення за напругою першого каскаду на транзисторі VT1
Визначаю коефіцієнт підсилення вихідного каскаду за напругою на транзисторах VT2-VT5, який зібраний за схемою квазікомплементарного повторювача напруги на складових транзисторах
де і − амплітудні значення напруг база-емітер транзисторів VT2 і VT4 відповідно, які відповідають змінам їх базових струмів при номінальному значенні вихідної потужності.
Визначаю сумарний коефіцієнт підсилення за напругою всього підсилювача
Розраховую коло зміщення транзистора VT1. Для цього спочатку знаходжу стр...
