Смекни!
smekni.com

Одиночные усилительные каскады на биполярных транзисторов (стр. 3 из 4)

ctgg=(a/b)Rн1~;

где a—масштабный коэффициент по оси ординат, мА/мм; b—масштабный коэффициент по оси абсцисс, В/мм.

Rн1~=(Rк1Rн1)/(Rк1+Rн1), кОм

Подставляем данные, получаем соответственно:

Rн1~=(Rк1Rн1)/(Rк1+Rн1)=(1,3∙1)/(1,3+1)=0,5652 кОм

Подставляем данные а=9мА/мм; b=9В/мм; получаем соответственно:

ctgg=(a/b)Rн1~=(9/9)∙0,5652=0,5652

Зная ctgg находим g: g=60028/

Рисунок 9—Временные диаграммы


Определяем графически параметры: Uкп − напряжение на коллекторе в режиме покоя, Iкп − коллекторный ток покоя, Uвыхm − амплитуду неискаженного выходного напряжения.

С учётом масштабных коэффициентов рисунка 9 a1=0,7; b1=0,7:

Напряжение на коллекторе в режиме покоя Uкп=1,986 В,

Коллекторный ток покоя Iкп=4,071 мА,

Амплитуда неискаженного выходного напряжения Uвыхm=5,857 В.

Начертим эквивалентные схемы и рассчитаем основные параметры усилителей по формулам таблицы 2, где Rвх − входное сопротивление каскада с учетом сопротивления делителя RБ, Rвых − выходное сопротивление каскада, Ki=Iн/Iвх − коэффициент усиления по току, KЕ=Uвых/Ег – коэффициент усиления ЭДС Ег источника сигнала, Кu=Uвых/Uвх − коэффициент усиления по напряжению относительно входного напряжения Uвх, Кр=Рвых/Рвх − коэффициент усиления по мощности, знак || означает параллельное соединение резисторов. Результаты расчета занесём в таблицу 3.

Рисунок 10—Эквивалентным схемам для переменных составляющих тока и напряжения с общим эмиттером (а) и с общим коллектором (б)


Таблица 2—Основные параметры усилителей

Параметры усилителя Схема с общим эмиттером Схема с общим коллектором
Rвх

Rб1 || rвх1;

Rб1=R1 || R2; rвх1=rб+(1+b)rэ

Rб2 || [Rн2~(1+b)];

Rб2=R3 || R4

Rвых Rк1 || r
;
Ki
;
Ku
KE
Kp Ki1 Ku1 Ki2 Ku2
Rн~

Таблица 3—Результаты расчётов

№ варианта Схема включения Результаты Параметры
Rвх, кОм Rвых, кОм КЕ Ku Ki Kp
1 с общим эмиттером Расчет 1,99 0,8 2,24 2,71 23,14 50,21
1 с общим коллектором Расчет 0,09 0,05 0,06 0,79 0,36 0,28

Рассчитаем коэффициент температурной нестабильности S по формуле:

Зная β=50, подставив данные в следующию формулу:


Получим уравнение:

Откуда следует α=0,98.

Подставив данные получаем коэффициент температурной нестабильности Sдля схемы с общим эмиттером равный:

Подставив данные получаем коэффициент температурной нестабильности S для схемы с общим коллектором равный:

Рассчитаем частоты fн, fв, f0 и углы сдвига фаз jн, jв.

Частоты fн, f0 и fв определяем из приближенных выражений:

Для схемы с общим эмиттером:

,
;

где

;

Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср1:


Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср2:

Постоянная времени перезаряда конденсатора Сэ1:

Постоянная времени перезаряда эквивалентной емкости коллекторного перехода:

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср1:

=(1,1+1,99)∙30=92,7

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср2:

=(0,8+1)∙30=54

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Сэ1:


=

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда эквивалентной емкости коллекторного перехода:

=

Подставив данные получаем:

=1/(92,7-1+54-1+13,43-1)=10

Расчитаем частоты fн, f0 и fв определять из приближенных выражений:

,
;

fн1=1/2πτн1=1/2∙3,14∙10=0,016 МГц

fв1=1/2πτв1=1/2∙3,14∙0,64=0,25 МГц

МГц

Для схемы с общим коллектором:

,
,
;

где

;

Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср3

Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср4

Постоянная времени перезаряда конденсатора нагрузки Сн2.

Сн2

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср3:

=(1,1+0,09)∙30=35,7

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср4:

=(0,05+0,2)∙30=7,5

Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда эквивалентной емкости коллекторного перехода:

=


Подставив данные получаем:

=1/(35,7-1+7,5-1)=6,2

Расчитаем частоты fн, f0 и fв определять из приближенных выражений:

Для схемы с общим коллектором:

,
,
;

fн2=1/2πτн2=1/2∙3,14∙6,2=0,026 МГц

fв2=1/2πτв2=1/2∙3,14∙0,0004=398,09 МГц

МГц

Расчитаем углы сдвига фаз jн, jв по следующим формулам:

,
.

Для схемы с общим эмиттером: