Усилитель напряжения низкой частоты на транзисторах

Введение
Основные понятия
Усилительный каскад на транзисторе с ОЭ
Исходные данные
Выбор транзистора
Определение рабочего режима транзистора
Расчет основных параметров усилителя в области средних частот
Расчет емкостей, ответственных за линейные искажения в усилителе
Построение АЧХ и ФЧХ
Заключение
Список литературы

Усилитель напряжения низкой частоты на транзисторах

Температурная стабилизация РТ в схеме осуществляется с помощью трех сопротивлении: . Делитель напряжения должен обеспечивать постоянство потенциала базы транзистора при колебаниях температуры.
Но через сопротивление кроме тока делителя, протекает ещё и ток базы, который зависит от температуры. Чтобы обеспечить равенство , следует при расчёте выбрать ток через делитель в несколько раз больше тока базы в рабочей точке. С ростом температуры возрастают токи и транзистора и, следовательно, падение напряжения на сопротивлении . Увеличение потенциала эмиттера , при постоянном , приводит к уменьшению напряжения база-эмиттер () и подзапиранию транзистора. В результате токи транзистора увеличиваются значительно меньше, чем в схеме без температурной стабилизации режима. Таким способом реализуется отрицательная обратная связь (ООС) по постоянному току и стабилизация режима покоя транзистора. В режиме малого сигнала описанный механизм ООС отсутствует, так как параллельно резистору включён конденсатор большой ёмкости .
Конденсаторы и являются разделительными. исключает шунтирование входной цепи каскада цепью источника входного сигнала по постоянному току, что позволяет, во-первых, исключить протекание постоянного тока через источник входного сигнала по цепи и во-вторых, обеспечить независимость от сопротивления напряжения на базе в режиме покоя. Функция конденсатора сводится к пропусканию в цепь нагрузки только переменной составляющей напряжения.
Исходные данные
Источник входного сигнала
Внутреннее сопротивление источника входного сигнала
Коэффициент усиления
Сопротивление нагрузки
Нижняя граничная частота
Верхняя граничная частота
Максимальная температура
Коэффициент температурной нестабильности
Выбор транзистора
Произведем необходимые расчеты для выбора транзистора.
Напряжение на нагрузке определим по формуле:
Необходимый коэффициент передачи по току:
Необходимая граничная частота коэффициента передачи тока:
По расчетным данным из условий: , выбираем транзистор КТ214Г-1 с параметрами:
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
Граничная частота передачи тока в схеме с ОЭ
Постоянный ток коллектора

Постоянное напряжение коллектор – эмиттер
Определение рабочего режима транзистора
Рабочую точку выбираем из условий:


где , -предельно допустимые ток и напряжения транзистора, а , - амплитуда тока коллектора, и амплитуда выходного напряжения на нагрузке:
Определяем рабочую точку транзистора:
Выбор напряжения источника питания:
В соответствии с ГОСТ выбираем 40В
Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора
По графику зависимости коэффициента передачи по току от тока эмиттера, для выбранного транзистора, определяем коэффициент передачи по току в рабочей точке:
Сопротивление делителя и рассчитывается исходя удовлетворения противоречивых требований. С одной стороны, для улучшения температурной стабильности каскада ток через делитель надо выбирать достаточно большим, т. е. делитель должен быть достаточно низкоомным. С другой стороны, в сопротивление делителя ответвляется часть тока источника сигнала, поэтому для уменьшения потерь сопротивление выбирают значительно большим, чем входное сопротивление транзистора:
Внутренне сопротивление транзистора определяем по формуле:
где - объемное сопротивление базы
Определим :
где коэффициент равен:
В соответствии с ГОСТ выбираем
Вычислим :
где ,
В соответствии с ГОСТ выбираем
Найдем по формуле:
В соответствии с ГОСТ выбираем
Определяем ток в цепи делителя:
Условие выполняется, т.к.
Рассчитываем :