РЕФЕРАТЫ ПО РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕРеферат: Расчет усилителя на транзистореМинистерство образования РФ Уральский Государственный Технический Университет Кафедра Автоматика и управление в технических системах РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ НА ТРАНЗИСТОРЕ КТ3107И 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 Сф, С1, С2, Сэ 7 7. Результаты расчета 8 8. АЧХ и ФЧХ усилителя 9 9. Список литературы 10 Предварительные данные для расчета усилителя UН = 0.2 В RН = 0.3 кОм RС = 0.5 кОм К = 90 t max = 70 0C S = 4 fн = 50 Гц fв = 25 Гц 2. Выбор транзистора. Произведем необходимые расчеты для выбора транзистор: где Uн – напряжение на нагрузке Rн – сопротивление нагрузки Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при ( = 1.1) (к = 8(((Pн = 8(1.1(0.13 = 1.14 мВт Необходимый коэффициент передачи по току: Внеобх = 1.5 * К = 1.5 * 90 = 135 , где К – коэффициент усиления Необходимая добротность усилителя Dу: Dу = 10 * К * (в = 20 * ( *(в * К = 20 * 3.14 * 25000 * 90 = 1.4*10 8 Для выбранного транзистора добротность Dт : где r(б – объемное сопротивление базы, равное 150 Ом Cк – емкость коллекторного перехода По расчетным данным и из условий : Ркmax >Рк , Bmin ( Bнеобх , (в ( (в,необх выбираем транзистор КТ3107И [1] 3. Расчет режима транзистора по постоянному току. Максимальный ток коллектора Iк,м : Ток коллектора Iк определяем по формуле: Проверим, что ток базы больше макс. тока сигнала : где В – коэффициент передачи по току. где Rвх = В * rэ= 1к9 - входное сопротивление каскада Ес – источник сигнала Rс – входное сопротивление источника сигнала Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА Напряжение на оллекторе-эмиттере Uкэ : Рабочая точка транзистора =1.5 В I0к = 1.82 В 4. Выбор напряжения источника питания. Выбор напряжения источника питания Ек: В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В Падение напряжения на Rф : URф = (0.1(0.2)* Ек = 0.2*5 = 1 В Напряжение на делителе Uд : Uд = Ек - URф = 4 В 5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора. Найдем Rэ по формуле : где S – температурный коэффициент Rб = (5(10) Rвх = 5*1900 = 9500 Ом – общее сопротивление базы Определим Rк : Найдем Uб : Найдем R2 : Определим ток делителя: Условие Iд ( 0.2 Iк выполняется, т.к. 0,4мА ( 0.4 мА Определим Rф : По ГОСТу выбираем: R1 = 6к0 R2 = 16к0 Rэ = 3к2 Rф = к45 Проверим выполнение неравенства: I0к * Rэ + U0кэ + I0к * Rк + (I0к + Iд) * Rф ( Ек 5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179 ( 5 11 ( 5 – неравенство выполняется Определим коэффициент К для предусилителя на одном транзисторе КТ3107И Для того, чтобы обеспечить требуемый коэффициент усиления введем в схему эмиттерный повторитель на транзисторе КТ3107И (Рис.2). Определим для повторителя Rэ2: UБ2 = UК1 = I0э *Rэ + U0Кэ = 1.82мА * 3.2кОм + 1.5В = 7.32 В UБэ2 = r(б * I0э = 150 * 1.82мА = 0.27 В Определим сопротивление RЭ2Н : Найдем Rвх2 и Rвых2 : Коэффициент усиления повторителя К2 : Коэффициент усиления первого каскада: Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя: К = К1 * К2 = 86 * 0.98 ( 84.5 6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ . где КСГ = 40 – коэффициент сглаживания fП = 100 Гц – основная частота пульсации ист.питания Из равенства: Пусть Мн,вх = 0.92 Мн,э = 0.86 Тогда Мн,вых =0.89 Расчет С1, С2, Сэ : 7. Результаты расчета RЭ RФ R1 R2 RК RЭ2 СЭ СФ С1 С2 ЕК 3к2 450 6к0 16к 1к4 3к9 217 141 3.15 19.7 5В Табл.1 8. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики. 10 20 30 40 60 100 160 320 640 1280 2560 5120 10240 20480 40960 81920 163840 1 1.30101.47711.60201.77812 2.20412.50512.80613.10723.40823.70924.01024.31134.61234.91335.2144 3 2125 5999 5125 1998 4998 7997 0997 3997 6996 9996 2995 5995 8994 1994 62.8 125.6 188.4 251.2 376.8 628 1004.82009.64019.28038.416076.32153.64307.128614257228514457102891 8 6 2 .4 .8 .6 5.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 2 3.2 6.4 12.8 25.6 51.2 102.4 204.8 409.6 819.2 1638.43276.8 5 2.5 1.66661.25 0.83330.5 0.31250.15620.07810.03900.01950.00970.00480.00240.00120.00060.0003 6667 3333 5 25 625 3125 6563 8281 4141 207 1035 0518 0.4 0.8 1.2 1.6 2.4 4 6.4 12.8 25.6 51.2 102.4 204.8 409.6 819.2 1638.43276.86553.6 4.6 1.7 0.4666-0.35 -1.566-3.5 -6.087-12.64-25.52-51.16-102.3-204.7-409.5-819.1-1638.-3276.-6553. 6667 66667 5 375 1875 09375 80469 90234 95117 97559 39878 79939 59969 25 6.25 2.77771.56250.69440.25 0.09760.02440.00610.00150.00039.53672.38425.96051.49013.72539.3132 7778 4444 5625 1406 0352 2588 8147 E-05 E-05 E-06 E-06 E-07 E-08 0.16 0.64 1.44 2.56 5.76 16 40.96 163.84655.362621.410485.41943.167772671088268435107374429496 4 76 04 .16 .64 4.56 18.2 73 0.21240.50700.90610.94380.53800.27470.16200.07880.03910.01950.00970.00480.00240.00120.00060.00030.0001 2964 2013 8314 5836 3545 2113 9849 4425 5203 4243 6702 8299 4143 2071 1035 0518 5259 1.35671.03900.4366-0.336-1.002-1.292-1.407-1.491-1.531-1.551-1.561-1.565-1.568-1.569-1.570-1.570-1.570 3564 7226 2716 67482 69159 49667 97942 87016 63429 25265 02915 91332 3549 57562 18597 49115 64374 Список литературы: 1. Радио и связь, М.,1990г. 2. Расчет предварительного усилителя на транзисторе,, В.И.Паутов, Ю.Н. Секисов, И.Е. Мясников, Екатеринбург : УПИ, 1992г. -- [1] Параметры транзистора взяты из справочника « Радио и связь » М.: 1990г -- Табл.2 Рис.3 Rк Rф R1 R2 R6 Rэ Rн Сэ С2 Сф С1 Ес Ек Iк0 Iдел Uб V V1 V2 Рис.1 M(() ( (() Ек Lg ( f ) Uвых Сф С2 Сэ Rн Rэ Рис.2 Rэ2 Rф Rк |