Расчет однокаскадного усилителя

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Сентября 2013 в 07:14, контрольная работа

Краткое описание

Рассчитать параметры резисторов исходя из заданного положения рабочей точки в классе А ( ) и ее нестабильности ( ) при напряжении источника питания схемы ( ) типа транзистора ( ), для схемы, изображенной на рис.1. Построить передаточную характеристику схемы на участке база-коллектор транзистора и нанести на нее рабочую точку. Оценить расчетным путем основные малосигнальные параметры рассматриваемой схемы Kuo, Kio, Kp, Rвх, Rвых, а также при какой амплитуде входного сигнала в схеме возникнут нелинейные искажения. На основе сведений о нижней граничной частоте (FH) полосы пропускания усилителя с учетом данных о сопротивлениях нагрузки (RH) и источника сигнала (RГ) определить емкости разделительных (Cp1 и Cp2) и блокировочного (Сбл) конденсаторов.

Прикрепленные файлы: 1 файл

РГР (КТ326А).doc

— 638.00 Кб (Скачать документ)

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все возможные токи и  напряжения в схеме(при продаче сигнала) лежат в точках пересечения динамической нагрузочной прямой и выходных ВАХ транзистора.

Статическую нагрузочную  прямую построим по двум крайним случаям. Первый, когда транзистор полностью  закрыт: на преходе Э-К падает все  напряжение питания . Второй, когда транзистор полностью открыт: через него течет ток .

Динамическая нагрузочная  прямая имеет больший наклон и  определяется из соотношения 

 

Максимальную амплитуду выходного сигнала определим как разность между максимальным отклонением рабочей точки от начального положения в проекции на ось напряжений и напряжением покоя.

 По графикам видно,  что максимальная амплитуда вых.  сигнала без искажений ограничется  областью отсечки (при iб=0).

Таким образом амплитуда  вых. сигнала 

 

 

 

 

Задание 4.

На основе сведений о  нижней граничной частоте (FH) полосы пропускания усилителя с учетом данных о сопротивлениях нагрузки (RH) и источника сигнала (RГ) определить емкости разделительных (Cp1 и Cp2) и блокировочного (Сбл) конденсаторов.

Учитывая, что FH=200 Гц,

                         RH=10 кОм,

                         RГ=3 кОм

Найдем емкости разделительных (Cp1 и Cp2) и блокировочного (Сбл) конденсаторов.

Для того чтобы выровнять  АЧХ усилителя в области нижних частот, следует выбрать значение С1 из условия, что нижняя частота  в спектре сигнала 

Fmin будет выше частоты среза фильтра.

Рассмотрим входной контур усилителя по переменному току:

 

Как видно, входная цепь усилителя по переменному току эквивалентна фильтру верхних частот с частотой среза

 

 

Как видно, в области нижних частот АЧХ усилителя совпадает с  АЧХ фильтра верхних частот, образованного разделительной емкостью С2 и сопротивлением нагрузки Rн.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Таким образом,  нижняя частота полосы пропускания  определяется, как  .

 

Найдем значение Сбл. Очевидно что он шунтирует только переменные значения эмиттерного тока. Поэтому значение Сбл должно определяться минимальной частотой в спектре тока. Значение Сбл должно быть выбранным из условия, что при модуль коэффициента усиления . Откуда значение Сбл определим из соотношения

 

 

 

Итак:

Номинальные значения конденсаторов  возьмем в соответствии с рядом E24 (ГОСТ 2825-67), тогда

 

Задание 5.

Граничная частота работы транзистора fmax=250МГц, соответственно верхняя частота полосы пропускания будет определяться параметрами элементов. Рассмотрим схему замещения усилителя на высоких частотах.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Как видим она  представляет собой фильтр нижних  частот, что объясняется шунтирующим действием конденсатора Сн и Скб.

Вычислим верхнюю граничную  частоту полосы пропускания усилителя. Для этого нам понадобится  параметр при , определим его по графику:

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Верхняя граничная частота усилительного каскада определяется по формуле .

                                    

 

Найдем ширину полосы пропускания.

 

 

Построим АЧХ:

Проанализируем работу усилителя на различных участках рабочей полосы частот.

В области нижних частот, ограниченной значением частоты  в 200Гц, комплексный коэффициент передачи равен:

 

В области средних  частот, под которой понимается область пологой части АЧХ, допустимо считать , что

В области верхних  частот происходит спад АЧХ усилителя. Он вызван, по крайней мере, двумя причинами: шунтирующим действием емкости Скб и спадом коэффициента усиления транзистора.

В этой области:

 

 где  =2МГц

 

 

Сшивая АЧХ по частотным  областям, получим АЧХ усилителя:

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фчх усилителя в полосе пропускания изменяется линейно.

 

 

Вывод: В ходе проделанной расчетно-графической работы произвел расчеты основных параметров однокаскадного усилителя на транзисторе КТ326А. Определил сопротивления резисторов , входящих в схему, емкости разделительных Cp1 и Cp2 и блокировочного конденсаторов Сбл. А также малосигнальные параметры схемы Kuo, Kio, Kp, Rвх, Rвых.

 


Информация о работе Расчет однокаскадного усилителя