Принципиальная схема резисторного каскада предварительного усиления гармонических сигналов на биполярном транзисторе

Страницы работы

12 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Министерство

Российской Федерации

по связи и информатизации

(Минсвязи России)

Контрольная работа

по курсу «Основы схемотехники»

Выполнил: Мамаев С.В.

Ускоренная форма обучения

Группа: ЗТ-16

Студ.билет: № 136

Проверил: Травин Г.А.

г.Новосибирск

2002

Задача №1.

Начертить принципиальную схему резисторного каскада предварительного усиления гармонических сигналов на биполярном транзисторе, включенном по схеме  с общим эмиттером, рассчитать параметры элементов схемы, режим работы каскада по постоянному току, коэффициент усиления в области средних частот, входные параметры каскада и амплитуду входного сигнала.

Исходные данные для расчета:

Номер варианта

3

Марка транзистора

КТ315А

Амплитуда сигнала на нагрузке Uн,В

0,4

Верхняя рабочая частота fв, МГц

2,0

Нижняя рабочая частота fн, Гц

100

Неравномерность АЧХ в рабочей полосе частот ∆, %

20

Емкость нагрузки Сн, пФ

100

Сопротивление нагрузки Rн, кОм

12

Внутренне сопротивление источника сигнала Rг, Ом

700

Напряжение источника сигнала Ео, В

15

Параметры транзистора КТ315А:

h 21э min

h 21э mах

r’б , Ом

Uкэ мах

Рк мах,мВт

Fт, МГц

Ск, пФ

Структура транзистора

30

120

40

20

150

250

7

n-p-n

Решение:

Расчет каскада предварительного усиления ведется аналитическим методом.

1.  Принципиальная схема резисторного каскада предварительного усиления гармонических сигналов на биполярном транзисторе, включенного по схеме с общим эмиттером имеет следующий вид:

2.  С целью достижения максимального коэффициента усиления рассчитаем:

·  общую нагружающую каскад емкость Со по формуле:

Со= Свых + Смн  

где Свых  = Ск = 7 пФ - выходная емкость транзистора;

      См  5 пФ - емкость монтажа;

      Сн  =100 пФ - емкость нагрузки.

Со= Свых + Смн  = 7•10 –12 +5•10 –12+100•10 –12 =112 [Пф]

·  относительные коэффициенты усиления на нижней fн и верхней fв рабочих частотах по формуле:

кˆв = кˆн =1- ∆ % / 100

где ∆ = 20 % - неравномерность АЧХ в рабочей полосе частот;

кˆв = кˆн =1- ∆ % / 100 = 1- 20/100 = 0,8.

·  эквивалентное сопротивление нагрузки R в эк в области верхних частот по формуле:

R в экв = (1- кˆв2 )/2•π•fв•Со

R в эк = (1- кˆв2 )/2•π•fв•Со= (1- 0,82 )/2•3,14•2•106•112•10-12= 426,3 [Ом]

·  вычисляем сопротивление коллектора R к  (сопротивление связи) из формулы:

R в экв = Rк• Rн/ (Rк + Rн) → Rк= R в экв• Rн / (Rн - R в экв)

Rк= R в экв• Rн / (Rн - R в экв)=426,3•12•103 / (12•103 – 426,3) = 442 [Ом].

Из шкалы ГОСТа выбираем ближайший к расчетному номинал Rк = 430 ± 5%[Ом].

3.  Рассчитаем ток покоя транзистора:

I к= (1,5 … 3) • Uн / R в эк =(1,5 … 3) • 0,4 / 426,3 = 1,4 …2,8 [мА].

Для того чтобы частотные и усилительные свойства транзистора были оптимальными, ток покоя должен быть в пределах 2 … 3 [мА]. Поэтому выбираем ток покоя транзистора I к=2,5 [мА].

4.  Проведем расчет резистора в цепи эмиттера Rэ, который предназначен для эмиттерной стабильности постоянного коллекторного тока:

Rэ (Ео-Uкэ-IкRк) / Iк,

где Uкэ3…5 В - напряжение покоя; выбираем для расчета Uкэ=3,925В.

Rэ (Ео-Uкэ-IкRк) / Iк = (15-3,925-2,5•10-3•430) / 2,5•10-3 = 4•103= 4 [кОм].

Из шкалы ГОСТа выбираем ближайший к расчетному номинал Rэ = 3,9 ± 5%[кОм].

5.  Определим ток базы:                   Iб= Iк /h 21э  ,

где h 21э=  h 21эмах• h 21эмin=30•120 = 60 – расчетный статический коэффициент передачи тока.

Iб= Iк /h 21э=2,5•10-3 / 60 = 0,042•10-3 = 42 [мкА ];

Похожие материалы

Информация о работе