6. Расчёт элементов схемы из условия обеспечения
требуемого значения тока Iк0(4 этап).
6.1. Расчёт резистивных элементов схемы будем проводить в соответствии с соотношениями и свойствами каскадов, питание которых на постоянном токе организованно как каскадов с фиксированным потенциалом базы:
1) Номинальное напряжение база – эмиттер Uбэ0 во всех каскадах
равно 0,7 В;
2) Iк0 » Iэ0 =(U0-Uбэ0)/Rэ , где U0 токозадающая разность
потенциалов;
3) Uнач »1..3 В;
4) В ходе расчёта необходимо контролировать условие при
выполнении которого будет сохраняться линейный режим
работы транзистора:
Uкэ0³ Uнач + Uм +(0,2..0,5 В)= ½Еп+½ +½ Еп- ½- Iк0(Rэ+Rк);
5) Uэ0>>D Uбэ ; Iдел >> Iб0 »Iк0 / h21э
6) В ходе расчёта необходимо контролировать ещё одно
условие при выполнении которого будет сохраняться
линейный режим работы транзистора:
Rк £(½Еп+½ +½ Еп- ½- Uэ0-Uм-Uнач-(0,2..0,5 В))/ Iк0
Также учтём что нам необходимо обеспечить Iк01= Iк02=Iк03 =2мА
которые были выбраны на 3-м этапе; из технического задания
возьмём необходимые данные для расчёта:
Еп+=9 В, Еп-= -5 В, Um= -3,5 В, h21э = 100.
На схеме отметим все необходимые для расчёта данные:
6.2. Рассмотрим 2-й каскад (ОЭ):
Будем полагать, что требуемую определённость и
стабильность коллекторного тока Iк02 обеспечивает напряжение
Uэ02= 1,0 В. Приемлемость этого допущения будет оценена количественно в ходе выполнения 5-го этапа проектирования.
Из 1-го соотношения Uбэ02=0,7 В.
Т.о. токозадающая разность потенциалов U02= Uэ01= Uэ02+ Uбэ02
U02= Uэ01=1+0,7=1,7 В.
Из 2-го соотношения Iк02 » Iэ02 и из схемы Iк02 » Iэ02= Iэ03»Iк03=2мА;
Для создания в этом каскаде напряжения Uэ02= 1,0 В необходимо в эмиттерные цепи его транзистора включить резистор Rэ2= URэ2/ Iэ02= Uэ02/ Iэ02;
Rэ2= 1/(2×10-3 )=500 Ом=0,5 кОм.
6.3.Рассмотрим 1-й входной каскад(ОК) :
Из предыдущего пункта Uэ01=1,7 В для создания этого
напряжения в эмиттерные цепи транзистора VT1 необходимо включить резистор Rэ1= URэ1/ Iэ01= Uэ01/ Iэ01=1,7/2×10-3 =850 Ом=0,85 кОм,
где Iэ01= Iк01=2 мА.
Токозадающая разность потенциалов для этого каскада
U01= UR2= Uэ01+ Uбэ01=1,7+0,7=2,4 В;
Для расчёта резисторов делителя используем соотношение 5:
Iдел1 >> Iб01 »Iк01 / h21э=2×10-3/100=20 мкА; возьмём Iдел1=25×Iб01=0,5 мА,
т.о. R2= U01/ Iдел1=4,8 кОм;
R1= UR1/ (Iдел1- Iб01), но т.к. Iдел1 >> Iб01, то R1= UR1/ Iдел1
UR1= ½Еп+½+½Еп-½- U01=9+5-2,4=11,6 В Þ R1=11,6/0,5×10-3= 23,2 кОм;
В этом каскаде условие 6 линейного режима работы сохраняется
при значениях Rк1, удовлетворяющих нер-ву:
Rк1 £(½Еп+½ +½ Еп- ½- Uэ01-Uм-Uнач-(0,2..0,5 В))/ Iк01=
=(9+5-1,7-0,2-2)/ 2×10-3=5,05 кОм,
но т.к. Rк1(коллекторный резистор в схеме с ОК) практически не влияет
на значение токов Iк01 и Iэ01 то выберем его значение равным 100 Ом.
6.4. Рассмотрим 3-й, выходной каскад (ОБ):
Iдел2 >> Iб02 »Iк02 / h21э=2×10-3/100=20 мкА; возьмём Iдел2=25×Iб02=0,5 мА,
Для определения Rк3 рассмотрим напряжение между точками 1 и 2(см. схему):
U12= Uк03+ Uкэ03+ Uкэ02+ Uэ02=½Еп+½ +½ Еп- ½
Uк03=½Еп+½ +½ Еп- ½- Uкэ03 - Uкэ02 - Uэ02=9+5-1- Uкэ03 - Uкэ02;
Uк03=13- Uкэ03 - Uкэ02;
для отыскания Uкэ03 и Uкэ02 воспользуемся тем, что падение
напряжения на резисторе Rэ1 определяет значение напряжения
Uкэ02 транзистора VT2 из схемной конфигурации ОЭ – ОБ,
Т.о. Rэ1= Uкэ02/ Iэ01 Þ Uкэ02= Iэ01 × Rэ1=850×2×10-3=1,7 В;
и R4= U03/ Iдел2;
U03=0,7+ Uкэ02+ Uэ02=0,7+1,7+1=2,4 В и исходя из выше сказанного
U03= Uкэ03=2,4 В;
Uк03=13- Uкэ03 - Uкэ02=13-1,7-2,4=8,9 В Þ
Rк3= Uк03/ Iк03=4,45 кОм;
Рассчитаем резистивный делитель для VT3;
R4= U03/ Iдел2=2,4/(0,5×10-3)=4,8 кОм
R3= UR3/ Iдел2; UR3=½Еп+½ +½ Еп- ½- U03=14-2,4=11,6 В;
R3= UR3/ Iдел2=11,6/(0,5×10-3 )=23,2 кОм;
6.5. Все полученные значения сопротивлений резистивных
элементов схемы сведём в таблицу.
|
№ КАСКАДА |
ЗНАЧЕНИЕ |
|
|
Сопротивления |
||
|
1 ОК |
Rэ1 |
0,85 кОм |
|
Rк1 |
100 Ом |
|
|
R1 |
23,2 кОм |
|
|
R2 |
4,8 кОм |
|
|
2 ОЭ |
Rэ2 |
0,5 кОм |
|
3 ОБ |
Rэ3 |
0 |
|
Rк3 |
4.45 кОм |
|
|
R3 |
23,2 кОм |
|
|
R4 |
4,8 кОм |
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.