Радиоэлектроника

Расчет усилителя на транзисторе


                        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




смотреть на рефераты похожие на "Расчет усилителя на транзисторе"