Для обеспечения малого тока делителя r1, r2 сопротивление r2 выбирается из условия:

R210* R_вхэп.

6.3 Расчет тока делителя I_д

I_д=U_б/R2

6.4 Расчет сопротивления R1

R1=(Е_п-U_б)/I_д.

R1= (E_пит-U_б)/I_д=(E_пит-U_б)/I_э.

6.5 Расчет мощности резисторов делителя

Мощности Р₁, Р₂ рассеиваемые на сопротивлениях делителя R1, R2 , определяются по формулам

Р₁ = (I_д)²*R1;

Р₂ = (I_д)²*R2.

7. Расчет эквивалентного входного сопротивления ЭП переменному току

Эквивалентное входное сопротивление ЭП на переменном токе определяется параллельным соединением резисторов делителя R1, R2 и входного сопротивления ЭП R_вх.эп.

Расчет эквивалентного входного сопротивления ЭП R_вх.экв проводится в следующей последовательности.

7.1 Расчет проводимости делителя R1, R2 на переменном токе g₁₂

g₁₂=(1/R1)+(1/R2).

7.2 Расчет входной проводимости ЭП Gвх.эп

Gвх.эп =(1/ R_вх.эп).

7.3 Расчет эквивалентной входной проводимости ЭП Gвх.экв

Gвх.экв=g₁₂+Gвх.эп

7.4 Расчет эквивалентного входного сопротивления эп Rвх.Экв

R_вх.экв=(1/Gвх.экв).

8. Расчет разделительного конденсатора с1 в цепи базы транзистора

Разделительный конденсатор С1 предназначен для отделения постоянной составляющей входного сигнала. Совместно с эквивалентным входным сопротивлением ЭП R_вх.экв конденсатор С1 образует RС-цепь, которая не пропускает постоянный потенциал базы U_б в источник входного сигнала, подавляет низкие частоты и пропускает высокие частоты.

Величина конденсатора С1 определяется по формуле:

С_{1 расч.}(1/2f_сигн R_вх.экв)

Рассчитанное значение емкости С1 будет соответствовать ослаблению входного сигнала в раз относительно сигнала на более высоких частотах. Поэтому для уменьшения ослабления входного сигнала расчетные значение емкости С1 увеличивается на 1-2 порядка (в 10-100 раз).

9. Расчет статического коэффициента передачи по напряжению

Если емкости разделительных конденсаторов С1, С3 выбраны в соответствии с указанными рекомендациями, то емкостные сопротивления этих конденсаторов на частоте сигнала практически не ослабляют входной и выходной сигналы. В этом случае коэффициент передачи определяется выражениями

где напряжение на нагрузке эмиттерного повторителя; R_{н.экв.эп} =[R_э*R_н/(R_э+R_н)].

2. Расчет транзисторного усилителя мощности в ключевом режиме Теоретические сведения

Ключевой режим работы биполярного транзистора.

В режиме усиления биполярный транзистор работает в активном линейном режиме, когда сопротивление коллектор-эмиттер (К-Э) транзистора имеет конечное значение (r_кэ0) и является функцией входного напряжения U_вх: r_кэ=f(U_вх); r_кэ.=f(U_бэ). Для формирования импульсных сигналов управления используется ключевой режим транзистора. В этом режиме транзистор является электрическим аналогом механического ключа, замыкающего или размыкающего электрическую цепь по сигналу управления.

Транзисторный ключ (ТК) строится по схеме с общим эмиттером: эмиттер транзистора заземлен, а сопротивление нагрузки R_н включается в коллекторную цепь. (Рисунок.2.1…, 2.3).

В ключевом режиме транзистор находится в двух состояниях :

1. выключенное состояние (режим отсечки): I_б=0; I_к=0; I_э=0; r_кэ=∞.

При U_вх=0 ток базы I_б=0; ток коллектора I_к=0 U_к=Е_к-I_r*R_к=Е_к – транзистор VT – закрыт. U_вх=0 (U_вх «0»); U_вых=Е_п (U_вых «1»)

2. включенное состояние (режим насыщения): I_б= I_бн0; I_к= I_кн0; I_э= I_эн0  r_кэ0.

При U_вх>>_д (U_вх=1..3 В) транзистор VT1 насыщается (U_к стремится к минимальному значению U_ост – остаточное коллекторное напряжение).

U_вых=U_к=E_пит – I_кн*R_к; I_кн=*I_бн

I_бн=U_вхн/h₁₁  U_вых=E_пит – U_вхн**R_к/h₁₁=Е_пит – k*U_вхн.

U_вх>0 (U_вх «1»); U_вых=U_к=U_ост (U_вых «0»); U_ост=(0,1..1,0)В.

Переход транзистора из выключенного состояния (режим отсечки) во включенное (режим насыщения) осуществляется за конечное время, которое определяется инерционностью транзистора.

Рисунок 2.1 Упрощенная схема транзисторного ключа

Рисунок.2.2 Электрическая схема транзисторного ключа

Рисунок.2.3 Эквивалентная схема транзисторного ключа

Из приведенных выражений следует, что поскольку по своей природе биполярный транзистор является усилителем тока базы, транзистор в ключевом режиме является усилителем мощности (электронным «коммутатором» больших токов).

В схеме с общим эмиттером напряжение на выходе ключа находится в противофазе по отношению к входному сигналу (т.е. происходит инверсия сигнала управления).