Реферат: Расчет усилителя на транзисторе

Министерство  образования  РФ

Уральский Государственный Технический Университет

Кафедра  Автоматика и управление в технических системах

РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ

Курсовая работа по

Электронике

Студент гр. Р-291а                                                                       А.С. Клыков

           Преподаватель

 доцент, к.т.н.                                                                               В. И. Паутов

Екатеринбург 2000

Содержание.

1.   Предварительные данные для расчета усилителя                              3

2.   Выбор транзистора                                                                              4

3.   Расчет режима транзистора по постоянному току                                       4

4.   Выбор напряжения источника питания                                                        5

5.   Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим тр-ра               5

6.   Расчет емкостей С_ф, С₁, С₂, С_э                                                              7

7.   Результаты расчета                                                                              8

8.   АЧХ и ФЧХ усилителя                                                                        9

9.   Список литературы                                                                              10

1.  Предварительные данные для расчета усилителя

U_Н = 0.2 В

R_Н = 0.3 кОм

R_С  = 0.5 кОм

К  = 90

t _max  = 70 ⁰C

S = 4

f_н = 50 Гц

f_в = 25 Гц

2. Выбор транзистора.

где U_н – напряжение на нагрузке    R_н – сопротивление нагрузки

Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при x = 1.1) R_к = 8*x*P_н = 8*1.1*0.13 = 1.14 мВт  

Необходимый коэффициент передачи по току:           В_необх = 1.5 * К = 1.5 * 90 = 135 , 

где К – коэффициент усиления

Необходимая добротность усилителя D_у:

      D_у = 10 * К * w_в = 20 * p *¦_в * К = 20 * 3.14 * 25000 * 90 = 1.4*10 ⁸

где r¢_б – объемное сопротивление базы, равное 150 Ом         C_к – емкость коллекторного перехода

По расчетным данным и  из условий : Р_кmax >Р_к , B_min ³ B_необх , ¦_в ³ ¦_{в,необх} выбираем транзистор КТ3107И [1]

3. Расчет режима транзистора по постоянному току.

где В – коэффициент передачи по току.

Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА

Рабочая точка транзистора          =1.5 В

                                               I⁰_к  = 1.82 В

4. Выбор напряжения источника питания.

В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В

Падение напряжения на R_ф :

        U_Rф = (0.1¸0.2)* Е_к = 0.2*5 = 1 В

Напряжение на делителе U_д :

          U_д = Е_к - U_Rф = 4 В

5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора.

где S – температурный коэффициент

      R_б = (5¸10) R_вх = 5*1900 = 9500 Ом – общее сопротивление базы

Условие I_д £ 0.2 I_к выполняется, т.к. 0,4мА £ 0.4 мА

По ГОСТу выбираем:

R₁ = 6к0 R₂ = 16к0 R_э = 3к2 R_ф = к45

Проверим выполнение неравенства:

     I⁰_к * R_э + U⁰_кэ + I⁰_к * R_к + (I⁰_к + I_д) * R_ф ³ Е_к

     5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179 ³ 5

                                       11 ³ 5 – неравенство выполняется

Для того, чтобы обеспечить требуемый коэффициент усиления введем в схему эмиттерный повторитель на транзисторе КТ3107И (Рис.2).

        U_Б2 = U_К1 = I⁰_э *R_э + U⁰_Кэ = 1.82мА * 3.2кОм + 1.5В = 7.32 В

        U_Бэ2 = r¢_б * I⁰_э = 150 * 1.82мА = 0.27 В

Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя:

       К = К₁ * К₂ = 86 * 0.98 » 84.5

6. Расчет емкостей С_ф, С₁, С₂, С_{э .}

где   К_СГ  = 40       – коэффициент сглаживания

        f_П  = 100 Гц   – основная частота пульсации ист.питания

Пусть  М_н,вх = 0.92

            М_н,э  = 0.86

Тогда  М_н,вых =0.89

7. Результаты расчета

R_Э

R_Ф

R₁

R₂

R_К

R_Э2

С_Э

С_Ф

С₁

С₂

Е_К

                                                Табл.1