Расчет предоконечного каскада. Расчет цепи стабилизации предоконечного каскада, страница 3

=1,2 кОм , где α₀ – минимальный коэффициент передачи по току транзистора VT5.

Сопротивление резисторов R_б2 , R_б1:

=1,3 кОм;

 =15 кОм.

Ток базового делителя: =0,11 мА.

R_вх=R_ст || R_вх^VT5=1 кОм

Коэффициент усиления ПОК по напряжению:

K_u= (U_max+U_бm3+U_бm1)/U_бт5.=115.

Коэффициент усиления ПОК по току:        K_i=I_max/I_бm5.=7.

Сэ=1/(2*π*Rэ*fн)=1000 мкФ.

Расчёт предварительного каскада.

Каскад предварительного усиления обеспечивает согласование мощного оконечного каскада с источником сигнала. Главное из требований, предъявляемых к нему – обеспечение максимального коэффициента усиления. Как правило, число таких каскадов 1-2. Строятся они по схеме с ОЭ или ОК. Используются также дифференциальные входные каскады. Так как они работают в режиме малого сигнала (линейный режим), то их расчёт может быть аналитическим.

Особенностью такого каскада является применение низкочастотной коррекции в коллекторной цепи транзистора (С_ф - R_ф), позволяющий также снизить напряжение питания транзистора VT7.

Необходимый коэффициент усиления транзистора с учётом запаса по усилению:

Кu=0,75

В качестве VT7 КТ315Б.

Далее расчёт проводится в следующем порядке:

1.  Находится эквивалентное сопротивление нагрузки по переменному току, необходимое для обеспечения нужного коэффициента усиления:  R_эн~=K_u/S =5,8 кОм.

2.  Сопротивление R_к в цепи коллектора VT7 равно:

, где R_вх – входное сопротивление ПОК.

И

Имеем Rк=1,2 кОм.

3.  Падение напряжения на R_э VT7 определим как

U_э ≈ I_к×R_э = 0,2×E_к , где I_к, E_к – типовое положение рабочей точки VT7.

Uэ=2 В.

4.  R_э = U_э/I_к , принимаем ближайшие значения по ряду стандартизированных номиналов.

Rэ=2 кОм

Сэ=200 мФ.

5.  Напряжение смещения U_бэ0 для VT7:

U_бэ0 ≈ m×U_т×ln(I_к/I_оэ) ,

m = 1,2÷1,5, U_т = 0,026 В, I_оэ = 10^-14 А для кремниевых транзисторов.

Uбэ0=0,65 В.

6.  Падение напряжения на R_б2:

U(R_б2) = U_бэ0 + U_э =2,65 В.

7.  Ток базы в рабочей точке I_б0 = I_к/H₂₁ =254 отсюда ток делителя в цепи смещения: I_д = (5÷10)×I_бо =4 мкА и R_б2 = U(R_б2)/I_д.=68 кОм.

8.  Напряжение питания каскада:

E_п’ = 2,2×E_к , следовательно питание этого каскада можно взять 25 В.

    

9.  Сопротивление

Rб1=470 кОм.

Фильтр R_ф:

=17 кОм.

Сф=50 мкФ.

10. Входное сопротивление схемы стабилизации:

=59 кОм

11. Коэффициент стабилизации:

=2,7

12. Входное сопротивление каскада по переменному току:

.=680 кОм.

Свх=2 мкФ

Коэффициент гармоник.

Нелинейные искажения оценивают по сквозной динамической вольтамперной характеристике каскадов ПОК и ОК, которая отражает зависимость выходного тока от ЭДС источника сигнала. Для ОК на составных транзисторах ЭДС источника сигнала определяется следующим образом :

, где:

в схеме ОК: =64,63 кОм.

На графиках находим (выходные и входные характеристики).

Для VT1:

Iб1=14 мА;          Uбэ1=0,8 В;                      Iк1=4,47 А.

Iб2=100 мА;         Uбэ2=0,75 В;                   Iк2=3,8 А.

Iб3=60 мА;           Uбэ3=0,7 В;                    Iк3=2,1 А.

Iб4=40 мА;           Uбэ4=0,65 В;                  Iк4=1,5 А.

Iб5=20 мА;           Uбэ5=0,63 В;                 Iк5=1 А.

Iб6=14 мА4           Uбэ6=0,6 В;                   Iк6=0,3 А.

Для VT3:

Iк1=148 мА;          Uбэ1=0,85 В;             Iб1=3,7м А.

Iк2=108 мА;          Uбэ2=0,84 В;             Iб2=2,7 мА.

Iк3=67 мА;            Uбэ3=0,82 В;              Iб3=1,7 мА.

Iк4=47 мА;            Uбэ4=0,8 В;               Iб4=1,2 мА.

Iк5=26 мА;             Uбэ5=0,7 В;               Iб5=0,66 мА.

Iк6=14 мА;             Uбэ6=0,6 В;               Iб6=0,11 мА.

Получаем, что

1=77,44 В;

2=59,04 В;

3=36,51 В;

4=26,21 В;

5=15,64 В;

6=4,468 В.