Расчет выходного каскада импульсного усилителя. Расчет режима работы транзистора выходного каскада по постоянному току

Расчет выходного каскада по переменному току, включающий расчет коэффициента усиления и времени установления……………………………………...……………………..8

6.  Решение вопроса о необходимости введения в каскад отрицательных обратных связей                                                                                                                                                .9

7.  Решение вопроса о необходимости применения эмиттерной или параллельной высокочастотной коррекции выходного каскада.            .9

8.  Окончательный расчет выходного каскада по переменному току с учетом введенных цепей обратной связи и коррекции.            .9

9.  Расчет элементов стабилизации режима работы транзистора выходного каскада           10

10.  Определение входного сопротивления и входной емкости выходного каскада.           11

11.  Расчет вспомогательных цепей: фильтры питания, разделительные и блокировочные конденсаторы.            11

12.  Принятие решения о необходимости применения низкочастотной коррекции каскада.                                                                                                                                                12

13.  Определение суммарных параметров каскада (с учетом всех обратных связей и цепей коррекции) и сравнение их с техническим заданием.           12

14.  Расчет мощностей рассеиваемых на резисторах, напряжений действующих на конденсаторах и токов протекающих через катушки индуктивности. Выбор типов этих элементов.            13

Выбор типов резисторов и конденсаторов                                                                                                                                               14

Заключение           15

Список используемой литературы           15

Приложение 1………………………………………………………………………...…………16

Приложение 2…………………………………………………………………………………...16

Исходные данные

Основные этапы проектирования

Процедура расчета выходного каскада импульсного усилителя, как и любого другого радиоэлектронной схемы, неоднозначна и чаще всего носит итерационный характер. В данной работе при выполнении будем  придерживаться следующей последовательности действий:

1.  Выбор схемы выходного каскада, в зависимости от типа и параметров нагрузки

Как правило, выбор производится между одиночным каскадом выполненным в схеме с общим эмиттером (ОЭ), и тандемом эмиттерного повторителя с каскадом, выполненным в схеме с ОЭ. В моей работе будет выполняться расчет одиночного каскада выполненного в схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Рис. 1 Одиночный каскад выполненный в схеме с общим эмиттером.

2.  Выбор транзистора выходного каскада по граничной частоте, максимальному напряжению коллектор-эмиттер и максимальному  току коллектора.

           Выбор типа биполярных транзисторов для выходного каскада и каскадов предварительного усиления осуществляется по трем основным параметрам: граничной частоте (), максимально допустимому напряжению коллектор–эмиттер () и максимально допустимому току коллектора ().

 Для граничной частоты транзистора должно выполняться условие:

, где  – заданное время установления усилителя.

Для максимально допустимого напряжения коллектор-эмиттер транзистора должно выполняться условие:    

Где k₃ =1.5 – коэффициент запаса, U_2m – амплитуда импульса напряжения в нагрузке, U_KE.min – минимальное напряжение коллектор-эмиттер, которое ограничивается напряжением насыщения транзистора. Для низковольтных транзисторов U_KE.min = 2...5 В. Пусть U_KE.min = 5 В.

Для выбора транзистора по максимально допустимому току коллектора необходимо определить величину импульса тока коллектора: 

Где k_H = 1.5…2 – коэффициент, учитывающий наличие в каскаде активной коллекторной нагрузки R_k. Примем k_H = 2. I_2m – импульс тока в нагрузке. Данную величину для активной нагрузки можно рассчитать следующим образом: 

Для максимально допустимого тока коллектора транзистора должно выполняться условие:

Где k_З– коэффициент запаса, который вводится с целью повышения надежности каскада. 

Теперь мы имеем все данные для выбора транзистора, который будет