Технология

Расчет апериодического каскада усилительного устройства


           Расчет апериодического каскада усилительного устройства

             Московский Авиационный институт приветствует тебя!
                               Punched Holes!


    I. Выбор рабочей точки транзистора и расчет элементов, обеспечивающих
     температурную нестабильность коллекторного тока. RC - фильтр в цепи
                                  питания.
Рассчитывать будем малосигнальный апериодический усилитель с RC  -  фильтром
в цепи питания. (Рис1)
                                    [pic]
                                   Рис 1.
    В качестве  активного  прибора  задан  кремнеевый  транзистор  КТ316  в
бескорпусном исполнении.
Из справочника находим параметры транзистора:
Обратный ток коллектора при Uкб=10 В Iко = 0,5 мкА
Коэф. усиления тока базы в схеме с ОЭ: [pic]
    [pic]
Постоянная времени цепи ОС: [pic]
    [pic]
Диапазон рабочей температуры: [pic]

Bipolar transistors Type 6 ...Alias KT316

  Value              Tolerance(%)
 0:Forward beta                                                       45
                    10
 1:Reverse beta                                                         1
                      20
 2:Temp coeff of BETAF(PPM)                            2500
     20
 3:Saturation current                                        3.632513E-16
           60
 4:Energy gap(.6 TO 1.3)                                        1.11
              60
 5:CJC0                                                           3.916969E-
12              60
 6:CJE0                                                           3.642178E-
11              60
 9:Early voltage                                                       250
                    30
 10:TAU forward                                            1.591549E-10
         40
 11:TAU reverse                                             1.827498E-08
          50
 12:MJC
.33                       40
 13:VJC
.7499999                  30
 14:MJE
.33                      30
 15:VJE
.7499999                 30
 16:CSUB                                                              2E-12
                    10
 17:Minimum junction resistance                              .01
            0
Выберем рабочую точку транзистора.
[pic]
Зададим:
                                    [pic]
Сделаем проверку, чтобы мощность рассеемая на коллекторе транзистора:
                                    [pic]
не превышала допустимую [pic]:
                                    [pic]
Рассчитаем некоторые Y-параметры транзистора
Дифференциальное сопротивление эмитерного перехода:
                                    [pic]
                                    [pic]
Постоянная времени цепи ОС
                                    [pic]
где [pic] - объемное распределенное сопротивление базы.
                                    [pic]
где [pic] технологический коэффициент (для данного транзистора = 4)
                                    [pic]
Низкочастотная проводимость прямой передачи
                                    [pic]
где [pic] - НЧ входная проводимость транзистора
                                    [pic]
                                    [pic]
  Теперь рассчитаем элементы схемы. RC - фильтра в  цепи  питания  позволит
  осуществить НЧ коррекцию. Эффективность НЧ коррекции тем выше, чем больше
  сопротивление Rф. Оно должно быть в несколько раз больше чем  Rк.  Обычно
  увеличение  Rф  ограничено  допустимым  на   нем   падением   постоянного
  напряжения которое, в свою очередь зависит от Ек. Примем Rф=1.5Rк=705 Ом
  Тогда
                                    [pic]
  Из стандартного ряда сопротивлений выбираем Rэ=0.3 кОм
  Базовый делитель:
                                    [pic]
  Таким образом , для расчета необходимо знать ток делителя
                                    [pic]
  где  [pic]  характеризует  такую  причину  температурной   нестабильности
  каскада, как тепловое смещение входной характеристики
                                    [pic]
                                    [pic]
  Величина [pic] характеризует нестабильность тока [pic], являющуяся  также
  температурной нестабильности каскада
                                    [pic]
                                    [pic]
  Тогда получаем:
                                    [pic]
  Из стандартного ряда сопротивлений выбираем
                                    [pic]
   II. Расчет элементов, обеспечивающих заданное значение нижней граничной
                            частоты [pic] каскада
  Рассчитаем емкость в цепи ОС
                                    [pic]
  Допустим, что доля частотных искажений, вносимых на частоте fн
  конденсатором Ср в К=30 раз меньше, чем конденсатором Сэ.Тогда по графику
  на рисунке 3.14 из пособия [2] определяем значения коэффициентов
  частотных искажений Мнр и Мнэ
                                  Мнр=0.99
                                 Мнэ=0.7125
  Ориентировочно нижняя граничная частота каскада [pic], где Fн -  заданная
  нижняя граничная  частота  всего  усилителя,  n  -  число  разделительных
  конденсаторов. Тогда:
                                    [pic]
  В итоге получаем:
                                    [pic]
  Из стандартного ряда сопротивлений выбираем
                                    [pic]
  Рассчитаем емкость разделительного конденсатора
                                    [pic]
                                    [pic]
  Применение коррекции позволяет исправить разделительный конденсатор
  меньшей емкостью, чем Ср
                                    [pic]
  Из стандартного ряда сопротивлений выбираем
                                    [pic]
  Емкость фильтра
                                    [pic]
  Из стандартного ряда сопротивлений выбираем
                                    [pic]
                     III. Моделирование каскада на ЭВМ.
                                    [pic]
Параметры схемы
No. Label          Parameter            No. Label          Parameter
 1  RI                      200                  21  C1               0.22E-
9
 2  R1                     6.9K                22  CF               0.15E-9
 3  R2                     1.8K                23  C4                  1E-6
 4  R4                     470                  24  CN              1.5E-12
 5  RN                    510
 6  R6                     300
 7  RB                      50
 8  RF                     700
Параметры источника GEN
Programmable waveforms Type 0 ...Alias GEN
                                                               Value
 0:Zero level voltage                                    0
 1:One level voltage                                     0
 2:Time delay to leading edge           .000001
 3:Time delay to one level                 .000001
 4:Time delay to falling edge             .000005
 5:Time delay to zero level                .000005
 6:Period of waveform (1/F)                   .001

Графики АЧХ, ФЧХ и ГВЗ GEN
[pic]



смотреть на рефераты похожие на "Расчет апериодического каскада усилительного устройства"