|
|
|
Расчет усилителя на транзисторе |
|
Министерство образования РФ
Уральский Государственный Технический Университет
Кафедра Автоматика и управление в технических системах
РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ
НА ТРАНЗИСТОРЕ КТ3107И
Курсовая работа по
Электронике
Студент гр. Р-291а А.С. Клыков
Преподаватель
доцент, к.т.н. В. И. Паутов
Екатеринбург 2000
Содержание.
1. Предварительные данные для расчета усилителя 3
2. Выбор транзистора 4
3. Расчет режима транзистора по постоянному току 4
4. Выбор напряжения источника питания 5
5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим тр-ра 5
6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ 7
7. Результаты расчета 8
8. АЧХ и ФЧХ усилителя 9
9. Список литературы 10
1. Предварительные данные для расчета усилителя
UН=0.2 В
RН=0.3 кОм
RС=0.5 кОм
К=90
t max=70 0C
S=4
fн=50 Гц
fв=25 Гц
2. Выбор транзистора.
Произведем необходимые расчеты для выбора транзистор:
где Uн напряжение на нагрузке Rн сопротивление нагрузки
Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при=1.1) к=8Pн=81.10.13=1.14 мВт
Необходимый коэффициент передачи по току: Внеобх=1.5 * К=1.5 * 90=135 ,
где К коэффициент усиления
Необходимая добротность усилителя Dу:
Dу=10 * К * в=20 * *в * К=20 * 3.14 * 25000 * 90=1.4*10 8
Для выбранного транзистора добротность Dт :
где rб объемное сопротивление базы, равное 150 Ом Cк емкость коллекторного перехода
По расчетным данным и из условий : Ркmax >Рк , Bmin Bнеобх , в в,необх выбираем транзистор КТ3107И
3. Расчет режима транзистора по постоянному току.
Максимальный ток коллектора Iк,м :
Ток коллектора Iк определяем по формуле:
Проверим, что ток базы больше макс. тока сигнала :
где В коэффициент передачи по току.
где Rвх=В * rэ=1к9 - входное сопротивление каскада Ес источник сигнала Rс входное сопротивление источника сигнала
Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА
Напряжение на оллекторе-эмиттере Uкэ :
Рабочая точка транзистора=1.5 В
I0к=1.82 В
4. Выбор напряжения источника питания.
Выбор напряжения источника питания Ек:
В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В
Падение напряжения на Rф :
URф=(0.10.2)* Ек=0.2*5=1 В
Напряжение на делителе Uд :
Uд=Ек - URф=4 В
5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора.
Найдем Rэ по формуле :
где S температурный коэффициент
Rб=(510) Rвх=5*1900=9500 Ом общее сопротивление базы
Определим Rк :
Найдем Uб :
Найдем R2 :
Определим ток делителя:
Условие Iд 0.2 Iк выполняется, т.к. 0,4мА 0.4 мА
Определим Rф :
По ГОСТу выбираем:
R1=6к0 R2=16к0 Rэ=3к2 Rф=к45
Проверим выполнение неравенства:
I0к * Rэ + U0кэ + I0к * Rк + (I0к + Iд) * Rф Ек
5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179 5
11 5 неравенство выполняется
Определим коэффициент К для предусилителя на одном транзисторе КТ3107И
Для того, чтобы обеспечить требуемый коэффициент усиления введем в схему эмиттерный повторитель на транзисторе КТ3107И (Рис.2).
Определим для повторителя Rэ2:
UБ2=UК1=I0э *Rэ + U0Кэ=1.82мА * 3.2кОм + 1.5В=7.32 В
UБэ2=rб * I0э=150 * 1.82мА=0.27 В
Определим сопротивление RЭ2Н :
Найдем Rвх2 и Rвых2 :
Коэффициент усиления повторителя К2 :
Коэффициент усиления первого каскада:
Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя:
К=К1 * К2=86 * 0.98 84.5
6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ .
где КСГ=40 коэффициент сглаживания
fП=100 Гц основная частота пульсации ист.питания
Из равенства:
Пусть Мн,вх=0.92
Мн,э=0.86
Тогда Мн,вых=0.89
Расчет С1, С2, Сэ :
7. Результаты расчета
RЭRФR1R2RКRЭ2СЭСФС1С2ЕК3к24506к016к1к43к92171413.1519.75В
Табл.18. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики.10203040601001603206401280256051201024020480409608192016384011.301031.477121251.602059991.7781512522.204119982.505149982.806179973.107209973.408239973.709269964.010299964.311329954.612359954.913389945.2144199462.8125.6188.4251.2376.86281004.82009.64019.28038.416076.832153.664307.2128614.4257228.8514457.61028915.20.20.40.60.81.223.26.412.825.651.2102.4204.8409.6819.21638.43276.852.51.666666671.250.833333330.50.31250.156250.0781250.03906250.019531250.009765630.004882810.002441410.00122070.000610350.000305180.40.81.21.62.446.412.825.651.2102.4204.8409.6819.21638.43276.86553.64.61.70.46666667-0.35-1.56666667-3.5-6.0875-12.64375-25.521875-51.1609375-102.380469-204.790234-409.595117-819.197559-1638.39878-3276.79939-6553.59969256.252.777777781.56250.694444440.250.097656250.024414060.006103520.001525880.000381479.5367E-052.3842E-055.9605E-061.4901E-063.7253E-079.3132E-080.160.641.442.565.761640.96163.84655.362621.4410485.7641943.04167772.16671088.642684354.5610737418.2429496730.212429640.507020130.906183140.943858360.538035450.274721130.162098490.078844250.039152030.019542430.009767020.004882990.002441430.001220710.000610350.000305180.000152591.356735641.039072260.43662716-0.33667482-1.00269159-1.29249667-1.40797942-1.49187016-1.53163429-1.55125265-1.56102915-1.56591332-1.5683549-1.56957562-1.57018597-1.57049115-1.57064374
10. Список литературы:
1. Радио и связь, М.,1990г.
2. Расчет предварительного усилителя на транзисторе,, В.И.Паутов, Ю.Н. Секисов,
И.Е. Мясников, Екатеринбург : УПИ, 1992г.
1
|
|
|
|
 |
На сайте: |
, ,
|
