Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра „Комп’ютеризовані системи автоматики” Розрахункова робота з навчальної дисципліни „Електроніка та мікросхемотехніка” на тему: „Розрахунок типових вузлів електронних схем” Варіант : 1, 4, 52 Львів-2007 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 ДЕСТ-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. Номер варіанту: № вар. PН (Вт) RН (кОм) Uвих.m (В) МН (дб) fН (Гц) fВ (кГц) RГ (кОм) TОС (оС)  52 - 4 5 3 20 200 0,002 0 ( + 55   Схема транзисторного каскаду в схемі з спільною базою
Динамічні навантажувальні характеристики каскаду для постійного ( dc ) і змінного ( ab ) струмів кремнієвого транзистора КТ-503А
Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні
Приймаємо струм колектора транзистора в режимі спокою
Приймаємо номінальне значення струму спокою колектора
Задаємося мінімальним значенням напруги між колектором і емітером транзистора
де
– напруга насичення транзистора при максимальному значенні струму колектора транзистора
. Для малопотужних транзисторів переважно
Приймаємо спад напруги на резисторі .Для каскадів попереднього підсилення
Спад напруги на опорі колекторного резистора повинен задовольняти вимогу
Враховуючи вирази для
і
можемо отримати остаточний вирах для визначення напруги колекторного живлення
Приймаємо значення напруги живлення з нормалізованого ряду:

,100В. Приймаємо значення напруги живлення
Записуємо вираз для напруги колекторного живлення

При виборі типу транзистора повинні виконуватися наступні вимоги:



Виходячи з умов забезпечення необхідного режиму за постійним струмом розраховуємо значення опорів резисторів у колі емітера і колектора

Визначаємо струм бази транзистора в режимі спокою
(для КТ-503 :
) Задаємося струмом базового подільника напруги –
Розраховуємо значення опорів резисторів базового подільника напруги
Вибираєм

Вибираєм
де
– некерований струм колекторного переходу транзистора при мінімальній температурі оточуючого середовища Тmin Еквівалентний опір базового подільника напруги
Визначаємо вхідний опір каскаду для змінного струму
Вибираєм

– об’ємний опір бази транзистора (
). Еквівалентний опір навантаження каскаду для змінного струму
Вибираєм
Розраховуємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою
де
– коефіцієнт підсилення транзистора для схеми з спільною базою
Коефіцієнт підсилення каскаду за струмом
Розподіляємо частотні спотворення на низьких частотах між усіма конденсаторами
, переводимо частотні спотворення на низьких частотах у відносні одиниці і розраховуємо значення ємностей конденсаторів





Приймаємо значення ємностей конденсаторів


Розраховуємо значення коефіцієнта температурної нестабільності
Розраховуємо значення приросту некерованого струму колектора
при зміні температури в заданому діапазоні
. Для кремнієвих транзисторів
де

– значення некерованого струму колектора транзистора при відомій температурі Т0 (переважно ця температура складає 20о С або 25оС). Розраховуємо значення приросту струму колектора від зміщення вхідної характеристики транзистора при зміні температури оточуючого середовища
в заданому діапазоні
де
– температурний коефіцієнт зміщення вхідної характеристики транзистора, який для германієвих і кремнієвих транзисторів приблизно дорівнює – 2 (мВ / oC). Розраховуємо значення приросту струму колектора від зміни коефіцієнта підсилення транзистора за струмом в схемі з спільною базою при зміні температури оточуючого середовища на

де
– температурний коефіцієнт відносної зміни коефіцієнта підсилення транзистора за струмом в схемі з спільною базою, який для малопотужних транзисторів складає 2·10-4 (1/oC). Сумарний приріст колекторного струму при зміні температури від дії дестабілізуючих факторів при ідеальній термостабілізації
Реальний приріст колекторного струму в режимі спокою при зміні температури від дії дестабілізуючих факторів для заданої схеми термостабілізації
Цей приріст струму перевищує допустимого значення, що дозволяє забезпечити необхідний діапазон вихідної напруги і струму каскаду на навантажені при зміні температури оточуючого середовища в заданому діапазоні. Висновок Виконуючи дану розрахункову роботу я для заданої схеми підсилювального каскаду вибрав тип транзистора (в данному випадку це кремнієвий транзистор КТ-503) і побудував динамічні характеристики для постійного і змінного струмів; вибрав положення робочої точки в режимі спокою і здійснив розрахунок каскаду за постійним струмом (розрахував основні параметри схеми (вхідний і вихідний опори, коефіцієнти підсилення за напругою і за струмом) і вибрав їх номінальні значення і типи згідно з ДЕСТ-ом, а також значення коефіцієнтів частотних спотворень на низьких і високих частотах.