Расчет возможного ухода рабочего тока
R= = 800 Ом
Rб = 2204 Ом
Iк =0.0165 А
Iк = 
Iк1 + Iк2
Iк1 = 
/ 
– уход р.т. из-за влияния температуры.
Iк2 = 
– уход р.т. из-за технологического разброса значений параметра 
, где
∆ β = βmax – β =75,
= 
=0.0677.
Iк2 = =0.000982 А.
Iк1 = ξ 
T / Rэ =0.000026 А
UT = Iк R==0.80 В
UT (выбранное нами)> UT(рассчитанное в этом пункте) следовательно можно продолжать расчет.
Графический расчет рабочего режима
Iк =6.25 мА
Iб=50 мкА
h21 = Iк / Iб=125
β= 125 = h21
Rсм = Rб + Rэ (1+ 
)=2204+160*(1+125)=22364 Ом
Eсм = Eп 
=3,67 В
Eсм = Uбэ + Iб Rсм – уравнение нагрузочной прямой на входных характеристиках.
Рис 6. Нагрузочная прямая на входных характеристиках.
UбэА= 750 мВ, IбА= 212 мкА.
Eп=20 В, R==800 Ом
Eп= Uкэ + Iк R= -уравнение нагрузочной прямой на выходных характеристиках.
Определение параметров малосигнальной схемы замещения транзистора
Малосигнальные параметры транзистора можно определить по приближенным формулам:
h11 = 
= 0.05/0.000180=277.77 Ом
h21 = 
= 0.00625/0.00005=125
Определение основных параметров каскада
Для начала, необходимо разделить Rэ на два сопротивления: Rэ1 и Rэ2
Введем обозначение: x = 
.
Приравняем выражение 
к KuТЗ и выразим отсюда X.
Х= 9242.619=> Rэ1=71.14 Ом, Rэ2= Rэ- Rэ1=85.86Ом.
Округлим по номинальному ряду Е24: Rэ1=68 Ом и Rэ2=82 Ом
Используя формулы определения основных параметров каскада, найдем следующие значения:
= -8.761
RВЫХ ≈ RК=620 Ом, 
=0.659
=1940Ом, 
=0,563
И сами значения:
Ke0 = KuХХ∙ 
∙ 
= -3,25
Rвх=1940 Ом
Rвых=620 Ом
Расчет конденсаторов
Rвх=1940 Ом
Rвых=620 Ом
Постоянную времени усилителя для диапазона низких частот τН можно определить по формуле:
, где
,
,
= 9.29 Ом.
Учитывая, что
= 0.003185 с, а fН =50 Гц – задана в ТЗ, можно принять
, 
, 
.
Тогда можно определить СР1 и СР2 и СЭ имея в виду, что
= 2.78 мкФ,
=5.25 мкФ,
= 134 мкФ.
Округлим по номинальному ряду Е24:
Ср1=2.7 мкФ
Ср2=5,1 мкФ
Сэ=130 мкФ
Определение верхней границы полосы пропускания каскада
Постоянную времени усилителя для диапазона высоких частот τВ можно определить по формуле:
, где
tвх=Свх(Rвх||Rг) = 0.000000013 с, Свх= 
=0.0155 нФ
tвых=Сн экв(Rн׀׀Rвых)= 0.0000020 с, Сн экв = Сн + Ск *
= 0,5035 нФ
tт = = 29 нc.
= 0.0000020 с.
Определим 
= 98 кГц
Сравним с fвТЗ = 14 кГц.
Явно видно, что мы не нарушаем верхнюю границу.
Перечень элементов (спецификация)
| № | Поз. | Название | Кол-во | Примечание |
| Резисторы | ||||
| R1 | SQP 5 Вт 12 кОм± 5 % | |||
| R2 | С2-23-0.25Вт-2.7кОм ± 1 % | |||
| Rэ1 | CF-25 (С1-4) 0.25 Вт, 68 Ом± 5 % | |||
| Rэ2 | С1-4 0.5 вт-82Ом ± 5 % | |||
| Rk | MO-200 (С2-23) 2 Вт, 620 Ом± 5 % | |||
| Конденсаторы | ||||
| Ср1 | B25811-J275 -G1, MKV 2.7 мкФ 125v (-20..80)% | |||
| Ср2 | К73-17, 5.1 мкФ, 400 В ± 5 % | |||
| Сe | 330В d14h26 105C 130мкФ (-40..105)% | |||
| Транзисторы | ||||
| VT | 2N915 | |||
Моделирование усилительного каскада на ЭВМ
Схема моделирования
При помощи программы Design Lab смоделируем усилительный каскад на ЭВМ.
Рис 8. Схема, смоделированная в Design Lab.
Статический анализ схемы
Рис 9. Анализ схемы по постоянному току.
| Ручной расчет | Расчет на ЭВМ | |
| Iк, мА | 15.5 | 16.93 |
| Uкэ, В | 6.6 | 6.964 |
| Iб, мкА | 165.88 |
Из таблицы видно, что результаты ручного расчета примерно совпадают с результатами расчета на ЭВМ.
Амплитудная характеристика усилителя
Подадим на вход синусоидальный сигнал с частотой f=1кГц и амплитудой Um=100мВ.
Рис 10. Входной и выходной сигнал.
| Ручной расчет | Расчет на ЭВМ | |
| Ku | 3.25 | 3.36 |
Рис 11. Выходной сигнал, для различных амплитуд входного.
Составим таблицу изменения выходного сигнала от входного сигнала.
| Eг(мВ) | |||||||||||
| Un(В) | 0.402 | 0.806 | 1.209 | 1.613 | 2.016 | 2.420 | 2.824 | 3.229 | 3.633 | 4.035 |
Рис.12 Зависимость выходного сигнала, от входного.