Розробка підсилювача (стр. 2 из 4)

Існують такі режими роботи транзистора: A, B, AB, C, D.

Режим роботи A забазпечує знаходження робочої точки на середині робочої ділянки. Цей режим не економічний через те, що при відсутності сигналу на вході в колі бази і колектора буде протікати струми

, яким відповідають напруги , а це означає, що від джерела живлення ми будемо споживати потужність , яка понижує коефіцієнт корисної дії каскаду. . Зате такий режим дає малий коефіцієнт спотворень.

Режим роботи В характеризується відсутністю постійної напруги зміщення на базу транзистора. При подачі сигналу протікає лише половина періоду напруги сигналу. Тому виникають великі нелінійні спотворення сигналу

. Його недоліком є те, що виникають спотворення типу сходинка (зникання від’ємного півперіоду сигналу). Кутом відсічки називають половину періоду, на протязі якого протікає струм. .

Режим АВ є проміжковий між А і В режимами. Кут відсічки

є від 0 до 90 , . Використовується в підсилювачах, де коефіцієнт нелінійних спотворень не є вагомим фактором.

Режими роботи С і D використовуються в імпульсній техніці.

RC-каскади підсилення працюють в режимі роботи А (режим малого сигналу).

Ріст

приводить до значного спаду на ньому напруги і як наслідок, до нераціонального зростання напруги , а зменшення - до зниження вхідного опору каскаду по змінному струму.

Опір навантаження транзистора по змінному струму визначається паралельним включенням резистора

і еквівалентного опору зовнішнього навантаження .

Так як

то необхідне значення повинно задовільняти наступну умову: .

Паразитна ємність

, яка шунтує активне навантаження каскаду на верхніх частотах (згідно еквівалентних схем), визначається з формули: , де ємність монтажу . Я вибрала . Тому . Звідси . . Отже .

Знаючи

ми можемо знайти

.

Точки на ВАХ, які відповідають вибраним постійним значенням струмів і напруг транзистора, називаються робочими точками БТ.

Положення навантажувальної прямої на вихідних ВАХ біполярного транзистора визначаються опором резистора

та напругою джерела живлення , які потрібно вибрати так, щоб ця пряма проходила нижче від кривої, яка відповідає максимальній потужності транзистора , та не перевищувала максимально допустимих значень напруги і струму колектора . Виходячи з цього опір повинен складати , як в нас і вийшло.

В режимі роботи А координати робочої точки визначаються так:

. Звідси . повинно лежати в межах . можна визначити з співвідношення , . Звідси напруга живлення , , . Так як розрахунок ведеться по третій схемі, то можна знайти так: . Звідси .

В даній схемі вивід робочої точки на середину лінійної характеристики транзистора здійснюється за допогою джерела

. Визначимо ЕРС цього джерела. За схемою Тевеліна [6, 106]. Для перевірки: . [6, 107].

Отже, виконується перша вимога для нормальної роботи транзистора.

Реактивні елементи RC-каскаду (розділова ємність і блокуюча емітерна ємність) великі і викликають зниження підсилення на нижніх частотах, тобто завал АЧХ в області нижніх частот.

Розділова ємність

погіршує передачу низькочастотного сигналу з колектора транзистора у навантаження .

Ємність

, шунтуючи , усуває ВЗЗ, послідовний по струму в межах робочого діапазону частот, але зі зменшенням частоти її шунтуючий вплив зменшується, і ВЗЗ, який при цьому виникає, знижує підсилення, тобто появляється додатковий завал АЧХ в області нижніх частот.

Виберемо наступні ємності:

[2, cт.115] Звідси визначимо ; ; .