Комплексный расчет, анализ и моделирование многокаскадного усилителя, расчетно-графическая работа, страница 3

Представленная нами схема состоит из двух каскадов: каскада на полевом транзисторе на входе и на биполярном транзисторе на выходе. Данный усилитель является низкочастотным. В изделии имеется две ступени: частотно-избирательная и апериодическая.

1.2  Описание принципов и особенностей функционирования объекта проектирования

Рисунок 1.2 – Обобщенная эквивалентная схема

Эквивалентная схема (схема замещения) нам необходима для того, чтобы лучше разобраться с принципом работы нашего устройства. Она помогает более точно определить последовательность включения каждого элемента в схеме, следовательно, это помогает нам не ошибиться при расчете элементной базы данного устройства.

Рисунок 1.3 – Режим работы каскада на полевом транзисторе

Данный каскад является входным, он осложнен резистивным контуром, наличие которого, а также то, что в цепи истока сопротивление (R2) шунтируется ёмкостью (C2), чтобы предотвратить снижение коэффициента усиления. В данном каскаде транзистор включен по схеме с общим истоком.

Рисунок 1.4 – Режим работы каскада на биполярном транзисторе

Данный каскад является выходным, мы начинаем с него наши расчёты, т.к. его входное сопротивление является сопротивлением нагрузки для каскада на полевом транзисторе. Транзистор включён по схеме с общим эмиттером. Так как сопротивление в цепи эмиттера не шунтируется ёмкостью, коэффициент усиления этого каскада небольшой.

1.3  Анализ ВАХ биполярного транзистора

Для построения ВАХ биполярного транзистора воспользуемся схемой характериографа в EWB:

Рисунок 1.5 – Схема характериографа

Рисунок 1.6 – ВАХ биполярного транзистора и нагрузочная прямая

Наш каскад усилителя на биполярном транзисторе работает в режиме А, т.е. когда точка покоя выбирается в средней используемой для работы части нагрузочной ВАХ (нагрузочной прямой) усилителя. При таком выборе рабочей точки транзистор работает в линейном режиме, т.е. сигнал не будет искажаться. В нашем случае ток покоя коллектора  мА, а напряжение на коллекторе  В.

1.4  Определение коэффициента усиления по току биполярного транзистора

Для определения коэффициента усиления по току воспользуемся схемой, представленной ниже:

Рисунок 1.7 – Схема для измерения коэффициента передачи тока на рабочей частоте диапазона

Модуль коэффициента передачи тока  рассчитывается по показаниям амперметров, при этом амперметры M2 и М4 измеряют постоянный ток, а амперметры M1 и М3 – переменный.

Согласно  показаниям  этих  приборов  коэффициенты  передачи  тока  в области нижних частот и на частоте 500 кГц соответственно составят:

.	(1. 1)
.	(1. 2)
	(1. 3)