Расчет усилительного каскада
Дано:
Рис. 1 – Принципиальная электрическая схема усилительного каскада
Рассчитаем сопротивление резистора в цепи коллектора транзистора:
Выбираем номинал сопротивления резистора Ом
Определим эквивалентное сопротивление нагрузки каскада:
Найдем амплитуду коллекторного тока:
Рассчитаем ток покоя транзистора:
k3 – коэффициент запаса,
k3 =0,7÷0,95
Определим минимальное напряжение коллектор – эмиттер в рабочей точке транзистора:
т.к. меньше типового значения, принимаем
Рассчитываем напряжение источника питания:
Выбираем напряжение питания
Определяем сопротивление резистора:
Ом
принимаем номинал резистора Ом
Выбираем транзистор КТ315Б:
Вычертим выходные и входные характеристики транзистора кт315б (рис. 2)
На выходных характеристиках транзистора КТ315Б построим нагрузочную прямую постоянного тока по точка А и В.
Точка А: ,
Точка В: ,
Нанесем рабочую точку С на нагрузочную прямую с координатой , уточним напряжениев точке покоя.
Рассчитаем мощность в точке покоя транзистора:
Определим наибольшую мощность рассеивания транзистора при максимальной рабочей температуре:
, следовательно, транзистор КТ315Б выбран правильно.
Находим координаты рабочей точки С на входной характеристике транзистора:
,
Определим ток базового делителя ,:
Рассчитаем сопротивление резистора базового делителя:
принимаем номинал сопротивления резистора
Определяем сопротивление резистора базового делителя:
принимаем номинал резистора
Найдем эквивалентное сопротивление базового делителя:
По выходным характеристикам транзистора (рис. 2) определим , в рабочей точке транзистора:
По входным характеристикам (рис.2) найдем в рабочей точке:
Ом
Найдем входное сопротивление каскада:
Рассчитаем выходное сопротивление каскада:
Построим на выходных характеристиках транзистора нагрузочную прямую по переменному току, проходящею через рабочую точку С и имеющую наклон:
Находим амплитуду тока базы по выходным характеристикам:
Определим по выходным характеристикам амплитуду входного напряжения транзистора:
Определим коэффициент усиления каскада по току:
Найдем коэффициент усиления каскада по напряжению:
Рассчитаем коэффициент усиления по мощности:
Определим амплитуду напряжения источника сигнала:
Распределим частотные искажения в области нижних частот, вносимые емкостями конденсаторов ,,, равномерно между ними:
Рассчитаем емкость разделительного конденсатора:
выбираем номинал электролитического конденсатора
Определим емкость разделительного конденсатора:
выбираем номинал емкости электролитического конденсатора
Найдем емкость блокировочного конденсатора:
принимаем емкость блокировочного конденсатора