Расчет каскада усиления с общим коллектором

I_БП= 0,4 мА; I_КП=3,3 мА; U_КЭП=1,25В

           Необходимое для дальнейших расчетов значение напряжения  U_БЭП находится из ( рис. 6). Так как U_КЭП>5 В, то на рисунке с входными характеристиками между кривыми U_КЭ=0 и U_КЭ ≥ 5В строится соответствующая кривая и на ней формируется точка А₁ = 0,48В

 

5. Расчет параметров элементов схемы.

      Исходными являются напряжения на элементах схемы (рис.2):

U_RЭП = Е_К - U_КЭП = 7-1, 25=5, 75 В;

U_БЭП= 0,48 В

U_БП= U_БЭП+ U_RЭП =0, 48+5, 75=6, 23 В;

U_R2= U_БП = 6, 23 В;

U_R1=Е_К - U_R2 = 7- 6,83=0,77 В

 

5.1 Расчет сопротивления резисторов R₁ и R₂ .

             Резисторы R₁ и  R₂ образуют делитель, обеспечивающий необходимый ток базы и напряжение на базе в режиме покоя.

             Исходные данные для расчета:

  h_21Э*R_Э>> R₁ || R₂ .

 

=, следовательно R₁= R₂*0,12

Для выполнения условия h_21Э* R_Э>> R₁ || R₂ при  h_21Э * R_Э = 30*1,6=48 кОм принимаем значение 8 кОм.

Таким образом, имеем два уравнения:

R₁=0.12* R₂ и R₁* R₂/ R₁+ R₂=8

         Решая которые методом подстановки получим искомые значения сопротивлений резисторов:

R₂= 74,6 кОм,  R₁=8,95 кОм

 

 

 

5.2 Определение величин емкостей конденсаторов .

            На входе  и выходе эмиттерного повторителя имеем фильтры верхних частот.

             Входной фильтр образуется разделительным конденсатором С₁ и входным сопротивлением каскада, равным при h_21Э ≥ 30

R_вх ≈ R₁ || R₂ || h_21Э (R_Э || R_Н) = 9 || 75 || 30 * (1,6 || 4) ≈ 8 кОм.

           Емкость конденсатора  С₁

С₁= (2π * f_{H *} R_вх)^-1 = (2π *80*8*10^*3)^-1= 0,24 мкФ.

   

       Выходной фильтр образуется разделительным конденсатором С₂ и входным сопротивлением нагрузки R_Н = 4 кОм.

       Емкость конденсатора  С₂

С₂= (2π * f_{H *} R_вх)^-1 = (2π *80*4*10^*3)^-1= 0,49 мкФ.

 

Рис.7

6.  Принципиальная схема эмиттерного повторителя приведена на рис. 7.

     На схеме резисторы имеют следующие номинальные сопротивления согласно ряду Е24 номинальных сопротивлений резисторов:

    R₁= 10кОм              R₂= 75 кОм           R_Э= 1,6 кОм

 

 

Для установки можно использовать резисторы типа МЛТ:

    R₁ МЛТ-0,125 – 10 кОм ± 5%

    R₂ МЛТ-0,125 – 75 кОм ± 5%

    R_Э МЛТ- 0, 25 – 1,6 кОм ± 5%

 

Принимаем С₁ и С₂ с запасом и согласно ряду Е12 номинальных значений емкостей получаем С₁ = 0,24 мкФ, С₂ = 0,49 мкФ,

        Для установки можно использовать конденсатор типа КМ-6:

С₁  КМ-6 – М47 – 0,24 мкФ ± 10%,

С₂ КМ-6 – М47 – 0,49 мкФ ± 10%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Не обладая  усилением по напряжению, каскад с  ОК обеспечивает значительное усиление по току, следствием этого является значительное усиление по мощности.

Каскад с ОК имеет достаточно высокое входное  сопротивление, аналогичное входному сопротивлению каскада о ОЭ. При этом его выходное сопротивление очень мало, т.е., он особенно удобен для согласования высокоомных источников сигнала с низкоомной нагрузкой. На практике мы можем значительно повысить входное сопротивление (обычно гораздо больше, чем в каскаде с ОЭ), используя принцип следящей связи, описанный при рассмотрении усилителей с ОЭ. Малое выходное сопротивление делает каскад с ОК идеальным при согласовании с емкостной нагрузкой.

Частотные свойства каскада  с ОК (как и каскадов с ОЭ и ОБ) полностью определяются частотными свойствами применяемого транзистора, однако на практике из-за обычно имеющей место глубокой ООС каскад с ОК является более высокочастотным, чем каскад с ОЭ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М.  Электроника и микропроцессорная  техника. Учеб. для вузов.- 4-е издание. - М.: Высшая школа, 2006 г.

2. Жаворонков М.А., Кузин  А.В. Электротехника и электроника:  учебное пособие для вузов  – М.: Академия, 2005 г.

3. Полещук В.И. Задачник  по электротехнике и электронике:  учебное пособие для студентов  – М.: Академия, 2006 г.

4. Антипов Б.Л. и др. Материалы электронной техники:  задачи и вопросы: учебник для  вузов – СПб: Лань, 2003 г.

5. Ференец А.В., Хайруллина  Г.С. Применение программы EWB для моделирования аналоговых устройств электроники: учебное пособие – Казань: из-во КГТУ, 2004 г.

6. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая  и цифровая электроника (Полный  курс): Учеб. для вузов/ -М.: Горячая  Линия - Телеком, 2003 г.

7. Прянишников В.А. Электроника.  Полный курс лекций/ -4-е изд. -СПб: "КОРОНА- Принт", 2004 г.

8. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая  схемотехника. Справочное руководство.  Пер. с нем. - М.: Мир, 1982 г.

9. Волович Г.И. Схемотехника  аналоговых и аналого-цифровых  электронных устройств. – М.: Изд.  Дом «Додэка-XXI», 2005 г.

10. Лачин В.И., Савелов Н.С.  Электроника. Учеб. Пособие. - 4-е изд.  перераб. и доп. - Ростов н/Д.  Изд-во "Феникс", 2004 г.