Электротехника \ Усилительные устройства

Проектирование широкополосного усилителя из трех каскадов на микросхемах К265УВ6, страница 3

f_вi необходимая верхняя граничная частота каскада:

П_i необходимая площадь усиления каскада:

Расчет выходного каскада

Такая площадь усиления может быть обеспечена с помощью усилительной секцией ОЭ-ОБ с применением коррекции эмиттерной противосвязью. И учитывая невысокое выходное напряжение при высокой нагрузке. Возможно применение микросхемы типа К265УВ6.

При работе на высокоомную нагрузку, прежде всего, определим максимально возможное сопротивление нагрузки:

Определим максимально допустимое сопротивление нагрузки

Минимально допустимое сопротивление нагрузки

Выберем коллекторное сопротивление в пределах 1023 ÷ 1274 Ом :

Необходимо к выводу-10 микросхемы выходного каскада. Подключим добавочное сопротивление для обеспечения данного R_k.

R_k=R7+R8=470+200=670 Ом; R4=1200-670=530 Ом

Определим минимальное допустимое питание:

Ближайшие типовое питание, будет 9 В,

Остаточное напряжение на коллекторе:

Смещение на эмиттере:

Сопротивление нагрузки выходного каскада:

-величина коллекторного тока

Параметры биполярного транзистора КТ331Б

Сопротивление базового делителя :

Суммарное сопротивление в эмиттере : R_э.с=R2+R4+R5=620+100+84=804 Ом

Напряжение смещения:

Напряжение на базе:

Необходимое смещение на базе для кремниевого транзистора:

I_к1 и I_к2 коллекторные токи транзисторов:

Напряжения коллектор-эмиттер транзисторов:

Проверка допустимой мощности рассеяния :

Есть не большое превышение по мощности. Необходимо монтировать на данную микросхему пассивное охлаждение в виде, типа радиатор. Данный транзистор можно использовать.

Рассчитаем параметры транзисторов при данных напряжениях и токах :

Верхняя граничная частота транзистора

Сопротивления Сб'к для каждого транзистора:

R_г сопротивление эквивалентного генератора

C₀ - суммарная ёмкость нагрузки

П_к3 - максимально достижимая площадь усиления, выходного каскада:

Для оценки максимально достижимого коэффициента усиления наедем сопротивление нагрузки с учетом входного сопротивления следующего каскада.

Нестабильность транзистора при изменений температуры:

Для обеспечения стабильности коэффициента усиления введем обратную связь

Выбираем максимальную по модулю нестабильность:

R_вх1.тр3 - сопротивление транзистора с учётом обратной связи

R_э.ос3 - сопротивление эмиттерной обратной связи

Для обеспечения необходимого сопротивления эмиттерной противосвязи, зашунтируем R5 - сопротивление микросхемы DA1.3, сопротивлением R5=R_доп.к3

Постоянная времени каскада выходного каскада:

Раcсчитаем корректирующую емкость выходного каскада с эмиттерной противосвязью.

Постоянная времени данного транзистора составит:

Постоянная времени корректированного звена:

Оптимальный коэффициент коррекции:

Величина корректирующей емкости C10=C_э3.к:

Расcчитаем элементы, определяющие параметры усилителя в области низких частот, блокировочной и разделительных ёмкостей:

Постоянная времени каскада усилителя на низких частотах:

коэффициент для постоянной времени выходной разделительной емкости α₁=1

коэффициент для постоянной времени блокировочной эмиттерной емкости α₂=0.4

коэффициент для постоянной времени входной разделительной емкости α₃=1.5

постоянная времени выходной разделительной емкости:

Разделительная емкость между выходным каскадом и нагрузкой, С9=С_р.вых:

постоянная времени блокировочной эмиттерной емкости:

Эмиттерная блокировочная емкость, С8=С_э.б:

Постоянная времени входной разделительной емкости:

Разделительная емкость между промежуточным и выходным каскадом, С6=С_р.вых:

Расчет коэффициента передачи:

На нижних частотах:

Коэффициент передачи на нижней граничной частоте для выходного каскада:

Коэффициент частотных искажений на нижней граничной частоте для выходного каскада:

На верхних частотах:

Коэффициент передачи на верхней граничной частоте для выходного каскада:

Коэффициент частотных искажений на верхней граничной частоте для выходного каскада:

Расчет промежуточного каскада

Параметры транзистора те же, что и в выходном каскаде поэтому их можно не рассчитывать. R_k номинальное и поэтому придется пересчитать допустимые параметры.