Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Сентября 2013 в 07:14, контрольная работа
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.
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
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
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
Вычислим верхнюю граничную частоту полосы пропускания усилителя. Для этого нам понадобится параметр при , определим его по графику:
Верхняя граничная частота усилительног
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.