Электрический расчет каскадов усиления и регулирования. Расчет предварительного каскада. Расчет входной разделительной емкости, страница 5

2.  Выбираем напряжение низковольтных источников питания E⁺= E^-_Г=9В.

3.  Потенциал базы U_Б задаем с помощью [8] стабилитрона KC 156 c напряжением стабилизации U_СТ=5,6В и минимальным током стабилизации I_СТ=5мА. R₅=(E₁⁺-U_СТ)/I_СТ=(9-5,6)/5×10^-3=680Ом

4.  R₃=(E₁⁺-U_б-0,6)/I₀=(9-6,2)/4,921×10^-3=568,9660Ом

Стандартная величина R₃=560Ом

Величина резистора R₄ рассчитывается из условия, что при заданном коллекторном токе потенциал покоя на выходе был равен нулю.

R₄=E₁^-/0,5I₀=9/7,975×10^-3=3658Ом

Стандартная величина R₄=3,6кОм

5.  Определим мощность рассеиваемую на коллекторе каждого выходного транзистора (VT5,VT6): P_К=(I₀/2)×(E₁-RN×I₀/2)=0.021Вт, что меньше допустимой, следовательно транзисторы выбраны правильно.

6.  Сопротивление R₁ , выбираем из условия R₁>> R_i.   R₁=470кОм.

30.  Вычислим коэффициент усиления по напряжению K_u всего плеча предварительного усилителя с учетом коэффициентов передачи каскадов и делителей напряжения, образованных входными и выходными сопротивлениями отдельных каскадов.

K_uп=K₁×K₂×K₃, где K₁ – коэффициент усиления плеча каскодной схемы ДУ с учетом    ОС. K₂ -коэффициент передачи каскада с ОИ. K₃ -коэффициент передачи делителя, образованного выходным сопротивлением каскада с ОК и входным сопротивлением каскада с ОЭ.

K₁=29,69.

K₂=0,844.

K₃= R_ВХЭ/(R_ВХЭ+R_ВЫХ.ОИ) =2664/(2664+158,136)=0,944.

K_uп=29,69×0,844×0,944=23,667.

K_uп>8,1027, по этой причине увеличим величину ООС так, что бы K_uп=25,85 ,тогда K₁^|=8,1027/(0,844×0,944)=10,165 -коэффициент усиления плеча каскодной схемы ДУ с учетом  ОС, тогда минимальная величина  R_p

R_p1=2×(S×R_N-K₁^|)/(S×K₁^|)=2×(0.09×330-10,165)/(0.09×10,165)=42.7 Ом

               Составим R_p  из двух резисторов – постоянного R_p1 ограничивающего максимальный

коэффициент усиления, и переменного R_p2  позволяющего получить необходимую глубину плавной регулировки. Стандартная величина R_p1=39Ом

Максимальная величина R_p определяется глубиной плавной регулировки, и при    регулировании глубиной 20Дб   K₁^||=K₁^|/10=1,016 - коэффициент усиления плеча каскодной схемы ДУ с учетом  ОС при максимальной глубине регулировки, величина   R_p=2×(S×R_N-K₁^||)/(S×K₁^||)=2×(0.09×330-1,016)/(0.09×1,016)=627,071Ом

R_p2=627,071-39=588,071Ом   Стандартная величина R_p2=620Ом

4.3.  Расчет ступенчатой регулировки.

По техническому заданию требуется  и   ступенчатая регулировка 

усиления  (1¸10) ДБ (Рис.7).

Сопротивление источника сигнала R_i=8,5кОм. Ёмкость монтажа и делителя C_м=4пФ, входная емкость следующего каскада С₀=2,8+4=6,8пФ.

Выбираем входное сопротивление регулятора       

R_r»10R_i , т.е.R_r=10×8500=85кОм.

Сопротивление резистора R₂ рассчитывается по формуле: R₂=R_r×10^-10/20=85/10=8,5кОм. Стандартная величина: R₂=8,5кОм.

Сопротивление резистора R₂:

R₁=R_r-R₂=85-8,5=76,5кОм. Стандартная величина: R₁=76кОм.

Рассчитаем корректирующие триммеры C₁^Т и С₂^Т, подсоединяем параллельно R₁ подстрочный конденсатор C₁^Т=2¸4пФ. С учетом монтажной емкости C_м=4пФ получим С₁= C₁^Т+ C_м=3+4=7пФ. Частотные искажения регулятора будут скомпенсированы, если емкость, шунтирующая R₂, будет равна: C₂=C₁×R₁/R₂=7×10^-12×76/8,5кОм=162,58пФ.

Учитывая входную емкость следующего каскада C₀,

С₂^Т=С₁-С₀=62,58-6,8=55,79пФ. Стандартная величина С₂^Т=56пФ.

4.4.  Расчет входной разделительной емкости.

Для отсечки постоянной составляющей входного сигнала, необходимо ввести разделительную емкость C_p, которая определяется величиной линейных искажений на низких частотах, и входным сопротивлением предварительного каскада усиления . C_p=1/(2pf_НR₁)=1/(2×p×50×470×10³×0,9976)=6793,84пФ,

Стандартная величина С_p=6800пФ, где М_Н=1,412 (3дб), (значение из технического задания) и R₁=470кОм (определяет входное сопротивление предоконечного каскада).