Реферат: Расчет апериодического каскада усилительного устройства

Расчет апериодического каскада усилительного устройства

Московский Авиационныйинститут приветствует тебя!

PunchedHoles!

I. Выбор рабочей точкитранзистора и расчет элементов, обеспечивающих температурную нестабильностьколлекторного тока. RC — фильтр в цепи питания.

Рассчитывать будем малосигнальный апериодическийусилитель с RC — фильтром в цепи питания. (Рис1)

<img src="/cache/referats/717/image001.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Рис 1.

В качестве активного приборазадан кремнеевый транзистор КТ316 вбескорпусном исполнении.

Из справочника находим параметры транзистора:

Обратный ток коллектора при Uкб=10 В Iко =0,5 мкА

Коэф. усиления тока базы в схеме с ОЭ:<img src="/cache/referats/717/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

<img src="/cache/referats/717/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

Постояннаявремени цепи ОС: <img src="/cache/referats/717/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

<img src="/cache/referats/717/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Диапазонрабочей температуры:<img src="/cache/referats/717/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Bipolar transistors Type 6...Alias KT316

                                                                             Value              Tolerance(%)

 0:Forward beta                                                      45                        10

 1:Reverse beta                                                        1                         20

 2:Temp coeff of BETAF(PPM)                            2500                      20

 3:Saturation current                                        3.632513E-16              60

 4:Energy gap(.6 TO 1.3)                                       1.11                      60

 5:CJC0                                                          3.916969E-12              60

 6:CJE0                                                          3.642178E-11              60

 9:Early voltage                                                      250                      30

 10:TAU forward                                           1.591549E-10              40

 11:TAU reverse                                            1.827498E-08              50

 12:MJC                                                                  .33                       40

 13:VJC                                                              .7499999                  30

 14:MJE                                                                   .33                      30

 15:VJE                                                               .7499999                 30

 16:CSUB                                                             2E-12                     10

 17:Minimum junction resistance                              .01                        0

Выберемрабочую точку транзистора.

<img src="/cache/referats/717/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> 

Зададим:

<img src="/cache/referats/717/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

Сделаем проверку, чтобы мощность рассеемая наколлекторе транзистора:

<img src="/cache/referats/717/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

не превышала допустимую <img src="/cache/referats/717/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

<img src="/cache/referats/717/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

Рассчитаем некоторые Y-параметры транзистора

Дифференциальное сопротивление эмитерного перехода:

<img src="/cache/referats/717/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

<img src="/cache/referats/717/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

Постояннаявремени цепи ОС

<img src="/cache/referats/717/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

где <img src="/cache/referats/717/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1039">  — объемноераспределенное сопротивление базы.

<img src="/cache/referats/717/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

где <img src="/cache/referats/717/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> технологическийкоэффициент (для данного транзистора = 4)

<img src="/cache/referats/717/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

Низкочастотная проводимость прямой передачи

<img src="/cache/referats/717/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

где <img src="/cache/referats/717/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1044">  — НЧ входная проводимостьтранзистора

<img src="/cache/referats/717/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

<img src="/cache/referats/717/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

Теперь рассчитаем элементысхемы. RC — фильтра в цепи питания позволит осуществить НЧ коррекцию. ЭффективностьНЧ коррекции тем выше, чем больше сопротивление Rф. Оно должно быть внесколько раз больше чем Rк. Обычно увеличение Rфограничено допустимым на нем падением постоянного напряжения которое, в своюочередь зависит от Ек. Примем Rф=1.5Rк=705Ом

Тогда

<img src="/cache/referats/717/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем Rэ=0.3кОм

Базовый делитель:

<img src="/cache/referats/717/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

Таким образом, для расчета необходимо знать токделителя

<img src="/cache/referats/717/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1049">

где <img src="/cache/referats/717/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> характеризует такую причинутемпературной нестабильности каскада, как тепловое смещение входнойхарактеристики

<img src="/cache/referats/717/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

<img src="/cache/referats/717/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

Величина <img src="/cache/referats/717/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> характеризует нестабильностьтока <img src="/cache/referats/717/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1054">являющуясятакже температурной нестабильности каскада

<img src="/cache/referats/717/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

<img src="/cache/referats/717/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

Тогда получаем:

<img src="/cache/referats/717/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1057">

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем

<img src="/cache/referats/717/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

II. Расчет элементов, обеспечивающих заданное значение нижней граничнойчастоты <img src="/cache/referats/717/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> каскада

Рассчитаем емкость в цепи ОС

<img src="/cache/referats/717/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1060">

Допустим, что доля частотных искажений, вносимых начастоте fн конденсатором Ср в К=30 раз меньше, чемконденсатором Сэ.Тогда по графику на рисунке 3.14 из пособия [2]определяем значения коэффициентов частотных искажений Мнр и Мнэ

Мнр=0.99

Мнэ=0.7125

Ориентировочно нижняяграничная частота каскада <img src="/cache/referats/717/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1061">Fн — заданная нижняяграничная частота всего усилителя, n — число разделительныхконденсаторов. Тогда:

<img src="/cache/referats/717/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1062">

В итоге получаем:

<img src="/cache/referats/717/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1063">

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем

<img src="/cache/referats/717/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1064">

Рассчитаем емкость разделительного конденсатора

<img src="/cache/referats/717/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1065">

<img src="/cache/referats/717/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1066">

Применение коррекции позволяет исправитьразделительный конденсатор меньшей емкостью, чем Ср

<img src="/cache/referats/717/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1067">

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем

<img src="/cache/referats/717/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1068">

Емкость фильтра

<img src="/cache/referats/717/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1069">

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем

<img src="/cache/referats/717/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

III. Моделирование каскада на ЭВМ.

<img src="/cache/referats/717/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1071">

Параметры схемы

No.Label          Parameter            No. Label          Parameter

 1 RI                      200                  21  C1               0.22E-9

 2 R1                     6.9K                22  CF               0.15E-9

 3 R2                     1.8K                23  C4                  1E-6

 4 R4                     470                  24  CN              1.5E-12

 5 RN                    510

 6 R6                     300

 7 RB                      50

 8  RF                     700

Параметры источника GEN

Programmablewaveforms Type 0 ...Alias GEN

                                                               Value

 0:Zero level voltage                                    0

 1:One level voltage                                     0

 2:Time delay to leading edge           .000001

 3:Time delay to one level                 .000001

 4:Time delay to falling edge             .000005

 5:Time delay to zero level                .000005

 6:Period of waveform (1/F)                   .001

Графики АЧХ, ФЧХ и ГВЗ GEN

<img src="/cache/referats/717/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1072">

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике