8. Рассчитываем режим покоя транзистора vt2.

а) Принимаем напряжение коллектора покоя транзистора VT2 (U_KП2), равным половине напряжения источника питания.

б) Составляем уравнение для коллекторной цепи VT2

,

и вычисляем ток коллектора покоя I_КП2, учитывая при этом соотношения для точки покоя :

,

,

,

Определяем коллекторный ток в граничной точке, при =0

Номинальное сопротивление резистора R8 выбираем с учетом стандартных номиналов из таблицы П2.1. Принимаем .

Определяем требуемую мощность резисторов

Могут быть использованы резисторы мощностью 0,125 Вт.

Окончательно выбираем резисторы МЛТ-0,125 - ±5% ГОСТ 7113-66.

в) Графически определяют ток базы I_БП2 и напряжение U_БП2- Для этого на семействе выходных характеристик транзистора отмечают точку A(I_KП2,U_KП2), через которую при необходимости проводят дополнительную характеристику, соответствующую I_БП2- Величину тока I_БП2 определяют методом линейной интерполяции, используя две соседние характеристики (рисунок 5). Полученную точку переносят на входную характеристику транзистора и находят U_БП2 (рисунок 6)

Рисунок 5 – Выходные характеристики транзистора КТ 395А.

Рисунок 6 – Входные характеристики транзистора КТ 395А.

9. Находим величины и в точке покоя. По данным справочника [2] . Для нахождения воспользуемся схемой на рисунке 7.

Рисунок 7 – Расчетная схема для определения параметров транзисторов

10. Оцениваем реальный коэффициент усиления каскада по формуле .

30

Если он значительно меньше величины, полученной ранее, то необходимо подобрать другой транзистор. В данном примере требуется коэффициент усиления = 6,32 < 30. Выбранный транзистор можно использовать.

11. Строим динамическую линию нагрузки (ЛН ) на семействе выходных характеристик (см. рисунок 5).

Определяем динамический режим работы транзистора. Для этого откладываем на оси абсцисс амплитуду выходного напряжения U_вых и делают вывод о правильности выбора напряжения источника питания. В данном случае источник питания выбран правильно. При изменении напряжения коллектор – эмиттер от 4 до 8 вольт, что соответствует изменению выходного напряжения от 0 до 4 вольт, ток база – эмиттер изменяется от 0,15- до 0,25 мА.

Выбираем значение коэффициента нестабильности S . В практических расчетах значение коэффициента нестабильности S выбирают в зависимости от материала, из которого изготовлены транзисторы, а также в зависимости от температуры окружающей среды, при которой будет работать проектируемый усилитель. Так для германиевых транзисторов принимают S = (2...5), а для кремниевых - S = (4...10). Если коэффициент нестабильности определен в задании, то используется заданное значение. В данном случае S=8

Вычисляем эквивалентное сопротивление базового делителя с учетом требований температурной стабилизации режима.

Входное напряжение второго каскада, представляющее собой падение напряжения на параллельно включенных сопротивлении R6 и цепи база-эмиттер, определится как

12. Находим сопротивления резисторов R5 и R6.

Ранее отмечалось, что по отношению к входному сигналу резисторы R5 и R6 включены параллельно и

Без учета тока можно записать

Но

Отсюда

В соответствии с таблицей П2.1 выбираем

=9,1 КОм

=0,56 Ком

14. Рассчитываем ток делителя .

15. Рассчитываем мощность рассеивания резисторов R5 и R6 и выбираем их тип и номинал.

Могут быть использованы сопротивления мощностью 0,125 Вт.

16. Окончательно выбираем резисторы МЛТ-0,125 - ±5% ГОСТ 7113-66.

17. Вычисляем входное сопротивление оконечного каскада R_BX2.

Согласно эквивалентной схеме для динамического режима работы по отношению к входному сигналу входное сопротивление будет определяться как сопротивление параллельного включения дедителя R_Б и цепи база-эмиттер, последовательно с резистором R8.

На этом заканчивается расчет оконечного каскада и начинается расчет предоконечного каскада. При этом следует помнить, что коллектор транзистора предоконечного каскада и база транзистора оконечного каскада разделены емкостью.

18. Определяем мощность, потребляемую базовой цепью транзистора VT2 от предыдущего каскада

19. Вычисляют выходную мощность предоконечного каскада

где К_зм = (1,1... 1,2) - коэффициент запаса, учитывающий потери мощности в цепи смещения оконечного каскада.

20. Находят мощность, рассеиваемую коллектором VT1.

21. Принимая, с учетом падения напряжения на резисторе фильтра R_ф, напряжение питания предоконечного каскада равным

E_К1 = 0,9Е, = 10,8 В,

22. Выбираем сопротивление резистора R3 таким, чтобы обеспечить возбуждение транзистора оконечного каскада в режиме генератора тока.

Номинальное сопротивление резистора R3 выбираем из таблицы П2.1. Принимаем .

23. Вычисляем эквивалентное сопротивление коллекторной цепи .из соотношений:

,

отсюда

Выбираем транзистор VT1 по электрической прочности , с учетом тока (максимальный постоянный ток), и с учетом полосы пропускания усилителя f_н= 60 Гц , f_в= 12000 Гц по справочнику [2]. Напоминаем, что в схеме использованы n-p-n транзисторы (выбирать p-n-p – транзисторы в данном проекте нельзя). Проверка по мощности в данном случае не требуется, так как мощность, рассеиваемая коллектором весьма мала.

Выбираем транзистор КТ 312А (с.108, [2] ), имеющий максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер – 35 В, максимальную рассеиваемую мощность коллектора – 225 мВт, максимальную температуру перехода + 120° С и максимальную температуру окружающей среды + 85° С. Максимальная частота транзистора равна 10 МГц, поэтому заданная полоса пропускания усилителя будет обеспечена с большим запасом. Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером .

Поскольку транзистор работает в условиях нормальных температур, то дополнительного радиатора для его охлаждения не требуется.