Линейный усилитель (стр. 3 из 4)

Определяется входное сопротивление транзистора:

R_вх =

= 608 Ом;

Определяется сопротивление нагрузки выходной цепи:

R_{~ =}

= 950 Ом;

Определяется мощность, потребляемая выходной цепью транзистора от источника питания:

= I_ко* U_ко= 12,6 *11= 138,6 мВт;

Определяется фактический коэффициент полезного действия выходной цепи:

η_ф =

= 0,36;

Входная характеристика транзистора ГТ312А

Таблица 1

N_каск	U_ко3, В	I_ко3, mА	U_бо3, В	I_бо3, mА	К₃	R_{вх 3}, Ом	R_{~ 3}, Ом	η_ф
3	11	12,6	0,42	0,22	70	608	950	0,36

5. Расчет элементов схемы по постоянному току

Расчет начинается оконечного каскада. Для удовлетворительной стабилизации точки покоя в оконечном каскаде определяется ток делителя третьего каскада:

I_д3 = (5 ÷ 10) I_бо3= 6 * 0,22 = 1,32 мА;

Напряжение на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада составит:

U_R₁₅ = (5÷10) U_бо3= 6 * 0,42 =2,52 В;

Расчёт оконечного каскада по постоянному току

Определяется сопротивление резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

R₁₅=

= 196,6 ≈ 200 Ом;

Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

Р _R₁₅= (I_ко3+ I_бо3)* U_R₁₅₌(12,6 + 0,22) * 2,52 = 32,3 мВт;

Определяется напряжение источника питания:

Е = U_R₁₅+ U_ко3+ I_ко3* R₁₆= 2,52 +11 +12,6 * 10

* 200= 16,04 ≈ 16 В;

где

R₁₆≈ (1/5) R_~ = 0,2 * 950 = 191 ≈ 200 Ом;

Напряжение на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада:

U_R₁₅= (I_ко3+ I_бо3)_*R₁₅= (12,6 *10^-3 + 0,22 * 10^-3) * 200 = 2,5 В;

Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

Р _R₁₆= I_ко3² *R ₁₆= 12,6² * 200 = 31752 мВт ≈ 31,8 Вт;

Определяется сопротивление резисторов делителя смещения:

R₁₃ =

= 8592 Ом ≈ 9,1 кОм

Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

Р_R₁₃=(I_д3+ I_бо3)*(E–U_бо3–U_R₁₅)=(1,32+0,22)*(16–0,42–2,5)=20,1 мВт;

Сопротивление на резисторе в цепи эмиттера третьего каскада:

R₁₄=

= 2212 ≈2,2 кОм;

Определяем мощность резистора в цепи эмиттера третьего каскада:

Р _R₁₄= I_д3* (U_бо3+ U_R₁₅₎= 1,32 * (0,42 + 2,52) = 3,9 мВт;

Прежде чем перейти к расчету каскадов предварительного усиления, наносятся заданные координаты точки покоя первого и второго каскадов предварительного усиления на выходные характеристики транзистора, определили U_бо, I_бо.

Таблица 2

Номер каскада	U_ко1, В	I_ко1, мА	U_бо1, В	I_бо1, мА
1	3	2	0,32	0,04
Номер каскада	U_ко2, В	I_ко2, мА	U_бо2, В	I_бо2, мА
2	4	3	0,36	0,05

Режим работы каскадов предварительного усиления определяется условием получения максимального усиления, а во входном каскаде – условием получения максимальной помехозащищенности.

Для расчета каскадов предварительного усиления задается напряжение на резисторах U_R₆ = U_R₁₁= 1В.

Расчёт каскадов предварительного усиления по постоянному току

Ток делителя первого каскада составит:

I_{д 1}= (5 ÷ 10) I_{бо 1}= 5 * 0,04 = 0,2 мА;

Напряжение на резисторе в цепи эмиттера первого каскада составит:

U_R₅= (5 ÷ 10) U_{бо 1}= 5*0,32 = 1,6 В;

Определяем мощность резистора в цепи коллектора первого каскада:

Р _R₅= (I_{бо 1} + I_{ко 1}) * U_R₅= (0,04 + 2) * 1,6 = 3,3 мВт;

Определяется сопротивление резистора в цепи коллектора первого каскада:

R₅=

=784 ≈ 820 Ом;

Определяется сопротивление резистора в цепи коллектора первого каскада:

R₄=

= 4563 ≈ 4,7 кОм;

Определяем мощность резистора в цепи коллектора первого каскада:

Р_R₄=(I_{бо 2}+I_{ко 1})*(E–U_R₆-U_R₁₁–U_R₅)=(0,05+2)*(16–1–1–3–1,6) = 19,27 мВт;

Определятся сопротивление резисторов делителя смещения первого каскада:

R₂=

= 50333 ≈ 51 кОм;

Определяем мощность резистора делителя смещения первого каскада:

Р _R₂= (I_д1+ I_{бо 1)} * (E – U_R₆ – U_R₁₁– U_бо1 – U_R₅) ₌(0,2 + 0,04) * (16 -1 – 1 – 0,32 – 1,6) = 2,9 мВт

Определятся сопротивление резисторов делителя смещения первого каскада:

R₃ =

= 9600 ≈ 10 кОм;

Определяем мощность резистора делителя смещения первого каскада:

Р _R₃= I_д1* U_R₃= 0,2 * (0,32 + 1,6) = 0,4 мВт;

Определяется сопротивление резистора в цепи эмиттера второго каскада:

R₉=

=1390 ≈ 1,5 кОм;

Определятся напряжение резистора в цепи коллектора второго каскада:

U_R₉= (

) * R₉= (

) * 1390 = 4,3 В;

Определяем мощность резистора в цепи коллектора второго каскада:

Р _R₉= (

) * U_R₉= (

) * 4,3 = 13 мВт;

Определяется сопротивление резистора в цепи коллектора второго каскада:

R₈=

= 2233 ≈ 2,2 кОм;

Определяем мощность резистора в цепи коллектора второго каскада:

Р _R₈=

* (Е – U_R₁₁ – U_R₉ – U_ко2) = 3 * (16 – 1 – 4,3 – 4) = 20 мВт;

Определяется сопротивление резисторов фильтрующих цепей:

R₆=

= 437≈ 470 Ом

Определяем мощность резистора в цепи коллектора второго каскада:

Р _R₆= (

) * U_R₆= (

) * 1 = 2,3 мВт;

Определяется сопротивление резисторов фильтрующих цепей:

R₁₁=

=189≈200 Ом

Определяем мощность резистора в цепи коллектора второго каскада:

Р _R₁₁= (Iд 1 + Iко 1 + Iбо 1 + Iбо 2 + Iко 2) * U_R₁₁=(

) * 1= 5,29 мВт;

Перечень элементов схемы

Номер позиции	Наименование	Кол-во	Примечание
Т1	Трансформатор	1
Т2	Трансформатор	1
VT1	Транзистор ГТ312А	1
VT2	Транзистор ГТ312А	1
VT3	Транзистор ГТ312А	1
C	Конденсатор	11
R2	МЛТ 0,122 51 кОм ±5%	1
R3	МЛТ 0,122 10 кОм ±5%	1
R4	МЛТ 0,122 4,7 кОм ±5%	1
R5	МЛТ 0,122 820 Ом ±5%	1
R6	МЛТ 0,122 470 Ом ±5%	1
R7	МЛТ 0,122 200 Ом ±5%	1
R8	МЛТ 0,122 2,2 кОм ±5%	1
R9	МЛТ 0,122 1,5 кОм ±5%	1
R10	МЛТ 0,122 20 Ом ±5%	1
R11	МЛТ 0,122 200 Ом ±5%	1
R12	МЛТ 0,122 200 Ом ±5%	1
R13	МЛТ 0,122 9,1кОм ±5%	1
R14	МЛТ 0,122 2,2 кОм ±5%	1
R15	МЛТ 0,122 200 Ом ±5%	1
R16	МЛТ 0,122 200 Ом ±5%	1

6. Расчет глубины общей отрицательной обратной связи (ООС)