Електричний розрахунок каскадів пристрою. Розрахунок каскаду кінцевого підсилення. Розрахунок спотворень в ККП. Розрахунок регуляторів контрастності і яскравості

         3. Електричний розрахунок каскадів пристрою

          3.1. Розрахунок каскаду кінцевого підсилення

          Схема ККП на біполярному транзисторі з спільним емітером представлена рис. 3.

          Рис. 3. Схема електрична принципова каскаду з спільним емітером.

          Визначаємо величину напруги:

          Е_к =                                                                               (28)

          Е_к =

          Провіряємо правильність вибору транзистора. Для нормальної роботи необхідно:

          U_вих ≤ (0,2…0,3)

          І_км + І_к.0 ≤ І_{к.мах.доп.}                                                                                              (29)

              І_км =                                                                                           (30)

          І_км =   

          І_к.0 = (0,05-0,15)І_к.м = 0,1×0,032 = 0,0032 (А)

          0,032 + 0,0032 ≤ І_{к.мах.доп.}

0,0352 ≤ 0,1

          Напруга на колекторі визначається з формули:

          U_k0 = 0,5 Е_к                                                                                              ( 31 )

          U_k0 = 0,5∙136 = 68 ( В )

          Напруга на емітері визначається з формули:

          U_е = 0,1×Е                                                                                                 (32)

          U_е = 0,1×136 = 13,6(В)

Визначення струмів і напруг в різних точках підсилювача проводиться по наступних співвідношеннях:

          U_б0 = U_е0 + U_бе                                                                                                                            ( 33 )

                                                                                                             ( 34 )

          І_под = 10 І_б0                                                                                               ( 35 )

          По даним формулам проводиться розрахунок:

          U_бе = 0,7 ( В )

          І_к0 = 45 ( мА )

           ( мА )

          U_б0 = 0,7 + 13,6 = 14,3(В)

          І_под = 10 ∙1,8 ∙10^-3 = 18 ( мА )

          Елементи даного каскаду підсилення визначаються по наступним формулам, а зокрема:

-  опір резистора емітера і ємність конденсатора емітера

                                                                                       (36)                                                                                                     ( 37 )

 ( Ом )

 ( мкф )

-  опір подільника

                                                                                                 ( 38 )

 ( кОм )

-  опір резистора подільника R₂

                                                                                                   (39)

 ( Ом )

-  опір резистора подільника R₁ визначається по формулі

                                                                                            (40)

 ( кОм )

                                                                                                    (41)

Отримавши значення усіх резисторів подільника, можна визначити величину вхідного опору

                                                                                              (42)

 ( Ом )

Значення величини розділової ємності знаходиться з виразу ( 43 ):

                                                                         ( 43 )

 ( мкф )

Номінали резисторів і конденсаторів і допуск на них, згідно рекомендацій МЄК номінали резисторів і конденсаторів зведені в десятичні ряди геометричної прогресії [ 2 ]. Для отриманих елементів з ряду Е24 вибираються значення номіналів, найбільш наближено до отриманих.

R₁ = 6,8 ( кОм )

R₂ = 820 ( Ом )

R_н = 1,5 ( кОм )

R_е = 300 ( Ом )

C_е = 300 ( мкФ )

C_р = 27 ( нФ )

Для резисторів необхідно визначити їхню потужність:

Р = U ∙ I                                                                                                    ( 44 ) 

Р_R1 = U _R1 ∙ I_под = 121,7 ∙ 18 ∙ 10^-3 = 2 ( Вт )

Р _R2 = U _R2 ∙ I_под = 14,3 ∙ 18 ∙ 10^-3 = 0,25 ( Вт )

Р _Rн = U _Rн ∙ I_к = 68 ∙ 45 ∙ 10^-3 = 3 ( Вт )

Р _Rе = U _Rе ∙ ( I_к+І_б ) = 13,6 ∙ (45 + 1,8) ∙10^-3 = 0,63 ( Вт )

3.2. Розрахунок спотворень в каскаді кінцевого підсилення

Необхідно знайти частотні спотворення в області високих частот.

                                                                                                                                       ( 45 )

де                                                                                                             ( 46 )

         

 ( раз ) = 0,44 ( дБ )

Для схеми частотні спотворення будуть складати

                                                                              ( 47 )