Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра „Комп’ютеризовані системи автоматики”
/
Розрахункова робота №1
з навчальної дисципліни „Електроніка та мікросхемотехніка Ч.2”
Варіант : 1, 6, 104
Львів 2015
Завдання: 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.
№
вар.
PН
(Вт)
RН
(кОм)
Uвих.m
(В)
МН
(дб)
fН
(Гц)
fВ
(кГц)
RГ
(кОм)
TОС
(оС)
104
-
2,5
8
2,2
80
15
120
+5 ( + 60
Розрахунок:
Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні:
Приймаємо значенням струму стоку транзистора в режимі спокою:
Знаходимо мінімальне значення напруги між витоком і стоком транзистора в режимі спокою:
де – напруга насичення транзистора, яка залежить від значення струму стоку і типу транзистора. Переважно напруга насичення для малопотужного польового транзистора складає
Визначаємо напругу живлення каскаду:
Приймаємо значення напруги живлення: =18В
При виборі типу транзистора керуємося такими вимогами:
Вибираємо тип польового транзистора:
Тип транзистора
Іс.макс,
мА
S,
мА/В
Uсв.макс,
В
Uвід,
В
Сзв,
пФ
Сзс,
пФ
Із.вит,
нА
rсв,
кОм
Pс.доп,
мВт
2П312Б
25
2,0-5,0
20
0,8-6,0
4
1
10
9,1
100
Розраховуємо значення опору резистора в колі витоку:
=1,8 кОм, приймаємо Rв=2 кОм; С2-33-0,125- 2 кОм ±5%
Визначаємо початкове зміщення між затвором і витоком транзистора:
Визначаємо напругу на затворі в режимі спокою:
Вибираємо струм подільника напруги в колі затвору з умови і розраховуємо значення опорів резисторів подільника:
Приймаємо Іп=1мкА
Приймаємо
R1=9,1МОм; С2-33-0,125-9,1 МОм
R2=10МОм; С2-33-0,125-10 МОм
Визначаємо еквівалентний опір вхідного подільника напруги :
Розраховуємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою:
де – еквівалентний опір навантаження каскаду :
Визначаємо значення вхідної ємності каскаду:
Вхідний опір каскаду має чисто ємнісний характер, а ємнісна складова вхідного опору на робочій частоті fр буде дорівнювати :
Мінімальне значення повного вхідного опору каскаду:
Значення вихідного опору :
Розподіляємо частотні спотворення на нижній частоті між усіма конденсаторами схеми , переводимо частотні спотворення на нижній частоті у відносні одиниці (Мн=100,05·Мн[дб] ) і розраховуємо значення ємностей конденсаторів:
Мн1=100,05·0,2=1,023 - коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті за рахунок конденсатора С1.
Мн2=100,05·2=1,259-коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті за рахунок конденсатора С2.
Приймаємо C1=620 пФ та вибираємо тип конденсатора:
КМ-4-П33-50В-120пФ
Приймаємо C2=1 мкФ та вибираємо тип конденсатора:
К73-17-63В-1мкФ
Динамічні навантажувальні характеристики каскаду для постійного і змінного струмів транзистора КП312Б
