Радиоэлектроника

Расчет усилителя на биполярном транзисторе


              Расчетно-графическая работа по курсу электроники.

                      Расчет однокаскадного усилителя.

                                Вариант №25.
Задание:  Требуется  рассчитать  однокаскадный   усилитель   на   биполярном
транзисторе, схема которого приведена ниже. В  этой  схеме  тип  транзистора
определяется полярностью заданного напряжения.


Порядок расчета усилителя:
1. Оценка предельных параметров работы транзистора:
    Uкэмах = 1,2 * 18= 21.6 в
    Rк выбираем в 3.5 раз меньше Rн, где Rн из условия задания  = 420 ом
    Iкм = Uвых.мах. * (Rк + Rн) / Rк * Rн  = 6 * (420 + 115) / 420 *  115  =
66.46 мА

    Предельно допустимое значение тока коллектора

    Ikmax = 2Ikm + 0.2Ikm = 66.46*2 + 66.46*0.2=146.22 мA

    Выбираем транзистор ГТ404В

2. Уточняем Iкmin. Для этого на входной ВАХ найдем ток базы, с которого
    предположительно начинается линейная часть входной ВАХ: Iкmin = 4 мА
3. На выходной ВАХ стоим линию нагрузки по постоянному току:
    Iкп = 66.46 + 4= 70.46 мА
    Uкп = 6 + 2 = 8 В, где (U=2 в,
4. Сопротивление коллекторной цепи Rоб = Rк + Rэ ,
    Rоб = Eп/I = 18/0.12772 = 141 Ом, -> Rэ=141 – 115 = 26 Ом
5. Сопротивление Rэ попадает в диапазон 0,1 - 0,25 Rk
6. Построим линию нагрузки по переменному току:
    (= arctg ((Rk+Rн)/RкRн);
    Найдем точку пересечения нагрузочной линии по переменному току:
    Учитывая масштаб по осям Ox и Oy решая систему уравнений:
    Приходим к решению Ik*=158.46 мА
    В градусном измерении нельзя  решать  т.к.  ветви  имеют  не  одинаковый
масштаб.
7. По выходной характеристике строим переходную характеристику, а на
    выходной    характеристике эпюру изменения напряжения коллектора.
  8. Напряжение покоя базы Uбэп = 0,65 В
      Ток покоя базы Iбп  = 7,5 мА
  9. Входное сопротивление каскада по переменному току:
      Rвх~ = Uбзm / Iбm =  400 Ом
10. Зададимся необходимым коэффициентом нестабильности S=4, отсюда найдем
     напряжение Rд;
     Rд = [S*(Rэ+h21 * Rэ)-h21*Rэ] / [h21-S] = (3224-780)/26=94 Ом
11.Определим вeличину разделительной емкости С2:
     C2=1 / [2(f (Rк + Rн) (MІ-1)Ѕ] = 1/823151=1.22*10[pic] Ф
12.Найдем емкость конденсатора  Сэ:
     Cэ=10/2(fнRэ=10/2 * 3,14 * 250 * 26 = 2.45*10[pic] Ф
13.Рассчитываем сопротивление делителя R1 и R2:
     UR2 = Uбэп + (Iбп + Iкп) * Rэ = 0,65 + (0,0075 +0,07) ?26 = 2,665 В
     Iд подбираем эмпирически по правилам (Iд = 3 * Iбн): =22.5 мА
     R2=UR2/Iд; R2 = 118.4444Ом;  R1 = R2*Rд / (R2+Rд) = 53 Ом
14.Рассчитываем коэффициент усиления по напряжению:
     По графическим характеристикам: Ku~ = 6/0.06 = 100



 Для диапазона средних частот определим Ku~:
                                    [pic]
   Анализируя схему работы транзистора на средних частотах получим
   Кu~ = h21э ? Rвх / Rк = 30 ? 400/115=104.34


Вывод:  При  выполнении  данного  расчетно  –   графического   задания   был
использован  германиевый  транзистор  ГТ  404В.  Из   расчета   видно,   что
коэффициент  усиления  определенный  графо  –  аналитическим  методом   мало
отличается от  коэффициента определенного из схемы замещения  однокаскадного
усилителя на средних частотах. Это связано  с  неточностью  самого  графо  –
аналитического метода и приближенность формул используемых при  расчете.  Но
так как значения отличаются меньше чем  на  порядок  то  результаты  расчета
считаем удовлетворительными в рамках этого расчетно – графического  задания.



             Министерство общего  и  профессионального образования
                            Российской Федерации
                                    ХГТУ

                   Кафедра «Электроника и электротехника»



                        Расчетно – графическая работа

                Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе



                                          Выполнил: ст-т гр.ВМ-71


                                          Спорыхин Денис Игоревич



                                          Проверил: зав. кафедрой

                                          «Электроника и электротехника»
                                               Зелев Л.В.



                               Хабаровск 2000

-----------------------
[pic]

[pic]




смотреть на рефераты похожие на "Расчет усилителя на биполярном транзисторе"