Реферат: Расчет усилителя на биполярном транзисторе
Расчетно-графическая работа по курсу электроники.
Расчет однокаскадного усилителя.Вариант №25.
Задание:Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схемакоторого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностьюзаданного напряжения.
/>
Порядокрасчета усилителя:
1.Оценка предельных параметров работы транзистора:
Uкэмах = 1,2 * 18= 21.6 в
Rк выбираем в 3.5 раз меньше Rн, где Rн изусловия задания = 420 ом
Iкм = Uвых.мах. * (Rк + Rн) / Rк* Rн =6 * (420 + 115) / 420 * 115 = 66.46 мА
Предельно допустимое значение тока коллектораIkmax = 2Ikm + 0.2Ikm = 66.46*2 + 66.46*0.2=146.22 мA
Выбираем транзистор ГТ404В2.Уточняем Iкmin. Для этого на входной ВАХнайдем ток базы, с которого
предположительно начинается линейная часть входной ВАХ: Iкmin = 4 мА
3. На выходнойВАХ стоим линию нагрузки по постоянному току:
Iкп = 66.46+ 4= 70.46 мА
Uкп = 6 + 2= 8 В,где DU=2 в,
4.Сопротивление коллекторной цепи Rоб= Rк+ Rэ ,
Rоб = Eп/I = 18/0.12772 = 141 Ом, -> Rэ=141– 115 = 26 Ом
5.Сопротивление Rэ попадает в диапазон 0,1 — 0,25 Rk
6. Построимлинию нагрузки по переменному току:
l= arctg((Rk+Rн)/RкRн);
Найдем точку пересечения нагрузочной линии по переменному току:
Учитывая масштаб по осям Ox и Oy решая систему уравнений:
Приходим к решению Ik*=158.46 мА
В градусном измерении нельзя решать т.к. ветви имеют не одинаковый масштаб.
7.По выходной характеристике строим переходную характеристику, а на
выходной характеристике эпюру изменения напряжения коллектора.
8. Напряжение покоя базы Uбэп= 0,65 В
Ток покоя базы Iбп = 7,5 мА
9. Входноесопротивление каскада по переменному току:
Rвх~ = Uбзm / Iбm = 400 Ом
10. Зададимсянеобходимым коэффициентом нестабильности S=4, отсюданайдем
напряжение Rд;
Rд = [S*(Rэ+h21 * Rэ)-h21*Rэ] / [h21-S] = (3224-780)/26=94 Ом
11.Определимвeличину разделительной емкости С2:
C2=1 / [2hf (Rк +Rн) (M²-1)½] = 1/823151=1.22*10/> Ф
12.Найдемемкость конденсатора Сэ:
Cэ=10/2hfнRэ=10/2 * 3,14 * 250 * 26 = 2.45*10/> Ф
13.Рассчитываемсопротивление делителя R1 и R2:
UR2= Uбэп + (Iбп + Iкп) * Rэ = 0,65 + (0,0075 +0,07) ∙26 = 2,665 В
Iд подбираемэмпирически по правилам (Iд = 3 * Iбн):=22.5 мА
R2=UR2/Iд; R2 = 118.4444Ом; R1 = R2*Rд / (R2+Rд) = 53 Ом
14.Рассчитываемкоэффициент усиления по напряжению:
По графическим характеристикам: Ku~ = 6/0.06 =100
/>
Для диапазона средних частот определим Ku~:
/>
Анализируя схему работы транзистора на средних частотах получим
Кu~ = h21э ∙ Rвх / Rк = 30 ∙400/115=104.34
Вывод: Привыполнении данного расчетно – графического задания был использован германиевыйтранзистор ГТ 404В. Из расчета видно, что коэффициент усиления определенныйграфо – аналитическим методом мало отличается от коэффициента определенного изсхемы замещения однокаскадного усилителя на средних частотах. Это связано с неточностьюсамого графо – аналитического метода и приближенность формул используемых прирасчете. Но так как значения отличаются меньше чем на порядок то результатырасчета считаем удовлетворительными в рамках этого расчетно – графическогозадания.
/> Министерство общего и профессиональногообразования
Российской Федерации
ХГТУ
Кафедра «Электроника и электротехника»Расчетно – графическая работа
Расчет усилительного каскада на биполярном транзистореВыполнил: ст-т гр.ВМ-71Спорыхин Денис ИгоревичПроверил: зав. кафедрой«Электроникаи электротехника»
Зелев Л.В.
Хабаровск 2000