Выходное сопротивление источника сигнала-Rг=100 Ом.
Выходное напряжение-Uвых=5 В.
Сопротивление нагрузки-Rн=1 КОм.
Коэффициент усиления по напряжению-Ku=200
Диапазон рабочих температур-t=-40; +85.
Выбор транзисторов.
Параметры транзистора КТ315г.
.
Ом.
мкСм.
Iкmax=100 мА.
Uкэmax= 25 В.
Io=1 мА.
fгр=250 МГц.
Данный транзистор подходит по параметрам.
Так как предполагается эксплуатировать усилитель в большом диапазоне температур то целесообразно выбрать в качестве предварительного усилителя дифференциальный каскад.
Так как усилитель работает при токах базы в единицы микроампер то для выбранных транзисторов нужно сместить рабочую точку на линейный участок.
Зададимся током базы Iб=100 мкА.
По характеристикам найдем напряжение смещения Uбе=0,45 В.
Найдем ток коллектора
Iк=Iб*
Iк=20 мА
Найдем Rэ.
.
Re==3000 Ом
По графикам характеристик найдём рабочую точку транзистора
Uo=3,5 В
Io= 10 мА
Найдем напряжение падающее на Rк.
URк=6,3+0,45-3,5=3,25 В
Зная ток найдем Rк.
Rк=
Rк=160 Ом
Найдем дифференциальный коэффициент усиления каскада.
Kд=37.5.
Для заданного тока база рассчитаем делитель.
R1=.
R1=24 КОм
R2=.
R2=1,1 КОм.
Rд=R1//R2.
Rд=1 КОм.
Так как выходное сопротивление источника сигнала не велико, то можно предположить, что данный усилитель будет стоять после датчика. Выходной каскад можно сделать работающим в классе Б, а нагрузку (Rн=1 КОм ) включить в коллектор транзистора VT4.
1.Если рассматривать вход VT3 ,то Ku1=Kок(VT3)*Kоб(VT4).
2.Если рассматривать вход VT4, то Ku2=Kоэ(VT4).
Рассмотрим первый случай.
Kок≈1.
Kоб=.
Rвхоб=.
Rвхоб=8.4 Ом.
Kоб=117.75.
Рассмотрим второй случай.
Kоэ=
Kоэ=117.76
Выберем рабочую точку.
Зададим ток базы Iб=25 мкА.
Для заданного тока базы рассчитаем делитель.
R1=98 КОм.
R2=3.5 КОм.
Rд=3.3 КОм.
Найдем Rэ.
Rэ=5,9/0,002=3000 Ом.
=9,05
117,75/13=1+((400*Rэо)/1700)
Rэо=34.2 Ом по ~=33
=391,5
Rэо=1600 Ом.
Для повышения стабильности работы УПТ поставим ГСТ вместо Rэ.
Расчет для ГСТ для VT1, VT2.
Эквивалентное сопротивление ГСТ на постоянном токе.
Rэ=3000 Ом.
По характеристикам транзисторов найдем.
Iб=25 мкА.
Uкэ=2 В.
Iк=2 мА.
Rгст(=)=.
R3=2000 Ом
Для заданного тока базы рассчитаем делитель.
R1=68 КОм.
R2=43 КОм.
Расчет ГСТ для VT2, VT3.
Эквивалентное сопротивление ГСТ на постоянном токе.
Rэ=3000 Ом.
Rвыхоэ=1/=25000 Ом
Rгст(=)=.
По характеристикам транзисторов найдем.
Iб=25 мкА.
Iк=2 мА.
Uкэ=2 В.
R6=2000 Ом.
Для заданного тока базы рассчитаем делитель.
R4=56 КОм.
R5=43 КОм.
Разводка печатной платы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.