вхідний і вихідний опори
(14) (15)Вибір транзистора першого каскаду по граничній частоті, максимальній напрузі колектор - эмиттер і максимальному струмові колектора. Основним критерієм вибору типу транзистора для підсилювального каскаду служить допустиме напруження між колектором і эмиттером UКЕ, що визначається з умови
UKmax≥1.4∙ EП=1,4∙10=14 (16)
Максимальный ток коллектора транзистора не должен превышать рабочий ток каскада
Ід≥
=2∙ =525 (17)Під ці параметрі підходить попередньо розрахований транзистор ГТ323Б
Наименування | Позначення | Значення | |
Мінімальне | Максимальне | ||
Максимальнаа напруга коллектор-эмиттер, В | UКЭmax | 20 | |
Максимальний струм коллектора, мА | IКmax | 500 | |
Коэффіцієнт передачи струму | h21Э | 40 | 120 |
Гранична частота, МГц | fa | 200 | |
Зворотній струм коллектора, мкА | IКБО | 30 | |
Емність коллекторного перехода,пФ | СК | 30 | |
Максимальна розсіювана потужність колектора, мВт | Рmax | 250 | |
Диапазон робочої температури, ОС | Т | -30 | +60 |
Iк0=
(19)Так як, транзистор працює в режимі А,то UКО = ЕП / 2= 10 / 2 = 5 В.
Приймемо UК0 = 5 В.
Струм спокою бази транзистора визначається зі співвідношення:
= (20)По двох точкам (IКО, UКО) = (0,007 А, 5 В) и (0, ЕП) = (0, 10 В) на графіку вихідних характеристик будуємо нагрузочну пряму.
Робочую точку вибираємо при струмі колектора 3 мА, напруга коллектор – эмиттер 8 В.
Дільник напруги на резисторах R1R2 повинний забезпечувати розрахункове значення струму бази. Для цього повинно виконуватися умова
Ід≥3∙ Іб=3∙87=261 (мкА) (21)
тоді номінальні значення R1 і R2 можна визначити з умови
(22)де UБ вибираєтся з умови UБ = UБЭ + UЭ – для малопотужних германієвих транзисторів UБЭ = 0,35…0,5В.
(23) (24)Стум, що проходить через резистор RЕ1, визначається сумою колекторного і базового струмів
(25)Тоді номінальне значення RЕ1 можна визначити за формулою
(27) (26)2.2Розрахунок першого каскаду по змінному струму, що складається з визначення коефіцієнта підсилення, вхідного і вихідного опору каскаду
Розрахуємо коефіцієнт підсилення по напрузі.
= (27) = (28)Вхідний і вихідний опори за умовою вхідний опір каскаду дорівнює R вхід=150 Ом, для цього приймемо значення R1 = 12835 Ом, R2 = 19109 Ом.
2.3 Розрахунокномінальних значень пасивних і частотозадающих елементів схеми
Тому що коефіцієнт підсилення по напрузі малий, то необхідно його збільшити. Для цього встановлюємо шунтуючі конденсатори СЕ1 и СЕ2, які усувають зворотний зв'язок по змінній напрузі і тому збільшують коефіцієнт підсилення каскаду.
0,083∙10-6 (Ф) (29) =0,25∙10-6 (Ф) (30)Коефіцієнт підсилення по напрузі каскаду повинний скласти
(35)Розділові конденсатори С1 і С2 здійснюють гальванічну розв'язку. Їхня ємність вибирається з умови, що
= =23∙10-8 (Ф) (36)Потужність, що виділяется на транзисторі
(37)що менше 0,250 Вт – гранично максимальної потужності, що розсіюється.
3. Заміна розрахункових значень пасивних елементів значеннями з ряду Е24
Розраховані значення | Значення, приведені до стандартного значення ряду Е24 |
R 1 = | R 1 = 20 кОм |
R2 = | R2 = 13 кОм |
R е1 = 423 Ом | R е1 = 430 Ом |
R к1 = | R к1 = 12 кОм |
R к2 = | R к2 = 1,3 Ком |
R е2 = 139 Ом | R е2 =130 Ом |
С1 = 23∙10-8 ФС2 = 23∙10-8 Ф | С1 = 220 нФС2 = 220 нФ |
Се1 = 0,083∙10-6 Ф | Се1 = 0,1 мкФ |
Се2 = 0,25∙10-6 Ф | Се2 = 22 мкФ |
Висновок
При виконанні даного курсового проекту вивчені методики постановки задачі при проектуванні електричних принципових схем на напівпровідникових приладах, отримані навички поетапного комплексного схемотехнического проектування електричних вузлів, отриманий досвід використання сучасних інформаційних технологій і систем імітаційного моделювання.
У даному курсовому проекті розроблена схема двухкаскадного підсилювача з безпосереднім зв'язком.
Перелік літератури
1. А.В. Цыкина. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты. – М.: «Связь», 1968.
2. А.К. Криштафович, В.В. Трифонюк. Основы промышленной электроники. - М.: Высшая школа, 1985
3. А.К. Касаткин, М.В. Немцов. Электротехника, 4-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1983
4. А.Г. Морозов. Электротехника, электроника, импульсная техника. - М.: Высшая школа, 1987
5. В.П. Бабенко, Г.И. Изъюрова - “Основы радиоэлектроники”. Пособие по курсовому проектированию - М: МИРЭА, 1985 г.
6. Н.Н. Горюнов - “Полупроводниковые приборы: транзисторы” Справочник - М: “Энергоатомиздат”, 1985 г.
Додаток 1. Вихідні характеристики біполярного транзистора ГТ323Б
Додаток 2.Вхідні характеристики біполярного транзистора ГТ323Б