Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Введение. Биполярные транзисторы в усилительных каскадах могут быть включены тремя способами;

Читайте также:
  1. I. ВВЕДЕНИЕ.
  2. Введение.
  3. Введение.
  4. Введение.
  5. Введение.
  6. Введение.
  7. Введение.

Биполярные транзисторы в усилительных каскадах могут быть включены тремя способами; по схемам с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК) или с общей базой (ОБ). Чаще всего используется схема с общим эмиттером (ОЭ), так как она позволяет получить наибольшее усиление по мощности.

Характерной особенностью усилительных каскадов с динамической нагрузкой является то, что в качестве коллекторной нагрузки включают дополнительно транзистор или группу транзисторов. Эти дополнительные транзисторы выполняют роль источников тока с высоким дифференциальным сопротивлением. Поэтому введение их позволяет увеличить коэффициент усиления, не нарушая статистического режима работы каскада.

 

Расчет принципиальной электрической схемы по постоянному току:

 

Рассчитать по постоянному току каскодный усилитель (см. рис. 1).

Напряжение питания каскада Е п = 12В.

Для этого преобразуем принципиальную электрическую схему так, чтобы в ней остались только элементы, влияющие на режим работы по постоянному току (см. рис. 2).

Выбираем типы транзисторов VT1 и VT2. В данной схеме, каскодного усилителя, примем, что VT1 = VT2. Для оптимального режима работы транзисторов необходимо выполнение условий:

где

Uкэ. макс - максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером;

Iк. макс - максимально допустимый ток коллектора;

Pк. макс - максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора;

Pкo - мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора в рабочей точке.

Этим условиям соответствует транзистор КТ 363Б, который обладает следующими параметрами [1,2]:

 

Входная и выходная статические характеристики транзистора КТ 363Б приведены на рис. 3. На семействе выходных статических характеристик проводим линии Uкэ макс, Iк макс и Рк макс, ограничивающие область нормальной работы транзистора.

Определяем величину тока покоя в цепи стока, с учетом того, чтобы при усилении переменной составляющей не происходило искажения сигнала, т. е. Транзистор не выходил за пределы рабочей области, не входил в режим отсечки, насыщения.

 

. Для нашего транзистора изменение входного тока равно:

DI = (1,5…2)DIm.вх = 7,5…10мкА.

 

Так как даже при амплитуде входного напряжения DI = 2Im.вх рабочая точка транзистора не смещается за пределы допустимой области работы, то установим следующую точку работа транзистора (см. с. 9).

 

Установим рабочую точку транзистора «А»:

Iко2 = 7,5мА

Uкэо2 = 3В

Еп/2 = 6В

Uбэо2 = 0.86В

Iбо2 = 0,2мА

 

Следуя указаниям [5] напряжение на резисторе R5 равно 0,5Еп. Вычислим сопротивление:

R5 = 0,5Еп / Iкo2 = 6 / 0,0075 = 800 Ом

Принимаем резистор R5 равным 820 Ом.

Мощность, выделяемая на R5 равна:

PR5= Iкo22 * R5 = 0,00752 * 820 = 46 мВт.

Принимаем резистор R5 типа МЛТ-125.

 

Мощность рассеиваемая на коллекторе транзистора VT2 равна

Pк2 = Uкэо2 * Iко2 = 3 * 0,0075 = 22,5 мВт

Условие Pк.макс. > Pко выполняется.

 

Значение тока в точке I’к можно определить по графику или аналитически

I’к2 = Еп / Rн = Еп / R5 = 12 / 860 = 14мА.

 

Определяем элементы делителя транзистора VT2.

Выбираем ток делителя Iд2

Iд2 = (3…5)Iб2 = 3 * 0,0002 = 0,6мА.

Сопротивление R2 = Uбэо2 / Iд2 = 0,86 / 0,0006 = 1433 Ом.

Принимаем номинал R2 равным 1500 Ом.

Мощность, выделяемая на R2 равна:

PR2 = Iд22 * R2 = 0.00062 * 1500 = 0,54 мВт.

Принимаем резистор R2 типа МЛТ-125.

 

Сопротивление R1 = (Еп - Uбэо2) / (Iб2 + Iд2) = 11,14 / 0,0008 = 13,925 кОм.

Принимаем номинал R1 равным 15кОм.

Мощность, выделяемая на R1 равна:

PR1 = (Iд2 + Iб2)2* R1 = 0.00082 * 15000 = 9,6 мВт.

Принимаем резистор R1 типа МЛТ-125.

 

Напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT1 равно:

Uкэо1 = Eп – UR5 – Uкэо2 = 12 – 6 – 3 = 3В

Так как рабочая точка «В» транзистора VT1, имеющая координаты

Iко1 = 7,5мА, Uкэо1 = 3В, совпадает с рабочей точкой «А» транзистора VT2, то Uбэ1 = Uбэ2 = 0,86В

 

 

Определяем элементы делителя транзистора VT1.

Выбираем ток делителя Iд1

Iд1 = (3…5)Iб1 = 5 * 0,0002 = 1мА.

Сопротивление R4 = Uбэо1 / Iд1 = 0,86 / 0,0012 = 716 Ом.

Принимаем номинал R4 равным 750 Ом.

Мощность, выделяемая на R4 равна:

PR4 = Iд12 * R4 = 0.00122 * 750 = 1,08 мВт.

Принимаем резистор R4 типа МЛТ-125.

 

Сопротивление R3 = (Еп - Uбэо1) / (Iб1 + Iд1) = 11,14 / 0,0012 = 9,283 кОм.

Принимаем номинал R3 равным 10кОм.

Мощность, выделяемая на R3 равна:

PR3 = (Iд1 + Iб1)2* R3 = 0.00122 * 10000 = 14,4 мВт.

Принимаем резистор R2 типа МЛТ-125.

Определяем ток и мощность, потребляемые каскадом в режиме покоя. Потребляемый ток равен:

Iп = Iд1 +Iбо1+ Iд2 + Iбо2+ Iко = 0,001 + 0,0002 + 0,0006 + 0,0002 + + 0,0075 = 9,5 мА.

 

Потребляемая мощность равна:

Pп = Iп * Еп = 0,0095 * 12 = 114 мВт.

 

 

Заключение.

В ходе выполнения данной курсовой работы мною был рассчитан каскодный усилитель низкой частоты по постоянному току. По параметрам приведенными в техническом задании и выбранным мною самостоятельно. В данном усилителе использовались биполярные p-n-p транзисторы.

Усилитель был мною полностью рассчитан все параметры, и номиналы выбранных элементов приведены выше в расчёте и ниже в приложениях.

 

 

Список литературы:

 

1. В.И. Галкин, А.Л. Булычев, В.А. Прохоренко. Полупроводноковые приборы, 1987.

2. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник., 1981.

3. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника. М.: Высшая школа, 1991.

4. Резисторы: Справочник / под общей редакцией И. И. Четверткова и В. М. Терехова. М.: Радио и связь, 1987.

5. Методические указания к курсовой работе по курсу «Электроника» № 2135.

 

 

Приложения.


Дата добавления: 2015-09-01; просмотров: 48 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Техническое задание.| ВВЕДЕНИЕ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)