Расчет усилителя на транзисторе - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно
Министерство 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 |1.3010|1.4771|1.6020|1.7781|2
|2.2041|2.5051|2.8061|3.1072|3.4082|3.7092|4.0102|4.3113|4.6123|4.9133|5.2144|
| |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
|1004.8|2009.6|4019.2|8038.4|16076.|32153.|64307.|128614|257228|514457|102891|
| | | | | | | | | | |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 |1638.4|3276.8|
|5 |2.5 |1.6666|1.25 |0.8333|0.5
|0.3125|0.1562|0.0781|0.0390|0.0195|0.0097|0.0048|0.0024|0.0012|0.0006|0.0003|
| | |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 |1638.4|3276.8|6553.6|
|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 |2.7777|1.5625|0.6944|0.25
|0.0976|0.0244|0.0061|0.0015|0.0003|9.5367|2.3842|5.9605|1.4901|3.7253|9.3132|
| | |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
|163.84|655.36|2621.4|10485.|41943.|167772|671088|268435|107374|429496|
| | | | | | | | | |4 |76 |04
|.16 |.64 |4.56 |18.2 |73 |
|0.2124|0.5070|0.9061|0.9438|0.5380|0.2747|0.1620|0.0788|0.0391|0.0195|0.0097|0.0048|0.0024|0.0012|0.0006|0.0003|0.0001|
|2964 |2013 |8314 |5836 |3545 |2113 |9849 |4425 |5203 |4243 |6702
|8299 |4143 |2071 |1035 |0518 |5259 |
|1.3567|1.0390|0.4366|-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
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
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
|
