Файл: Методичка_РГР_ПАЭ.pdf

42

R2 Uоб UЭ ,

I од

Определяем величины сопротивлений в цепи эмиттера

RЭ UЭ .

I оэ

Входное сопротивление входного каскада

Rвхвхк RвхVT R1 R2 .

Коэффициент усиления по напряжению входного каскада при соблюдении условия RвхVT R1 R2

Выходное сопротивление входного каскада

Rвыхвх к RЭ rэ ,

где rэ 0.025 .

I оэ

43

6.3 Расчет входного каскада на полевом транзисторе

+Ek

Рисунок 6.3 – Усилительный каскад общий исток

Задаемся рабочей точкой в зоне термостабилизации на

где Uзип - напряжение затвор-исток покоя;

I з ут - ток затвора утечки.

Определим сопротивление RИ

RИ Uзип , I сп

где I сп - ток стока покоя.

44

Сопротивление стока

Входное сопротивление входного каскада

Rвхвхк RЗ.

Коэффициент усиления по напряжению входного каскада

Если KU вх 1 , то после входного каскада на полевом

транзисторе необходимо ставить каскад на биполярном транзисторе по схеме общий коллектор.

Выходное сопротивление входного каскада

Rвыхвхк RС .

45

7 Расчет цепей фильтрации по питанию

Реальный источник питания усилителя имеет внутреннее сопротивление Rп (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 – Схема подключения усилителя к реальному источнику питания (ПУ1 ... ПУn - каскады предварительного усиления)

Поэтому на клемме подключения источника питания к усилителю возникают пульсации напряжения dUвых , вызван-

ные токами коллекторов транзисторов выходного каскада

I к мак с .

При непосредственном подключении входного каскада и каскадов предварительного усиления к источнику питания эти пульсации напряжения могут вызвать самовозбуждение усилителя. Для развязки по питанию применяются RC - фильтры, или цепи с гасящим сопротивлением R и стабилитроном VD, шунтированным конденсатором C (22 - 47 нФ).

Выбор каскадов, для которых необходимо применить развязку, и типа схем развязки выполняется следующим образом.

напряжение пульсаций на источнике питания dUвых Rn * I к max .

46

Анализ схемы усилителя начинают с последнего каскада предварительного усиления ПУn. Напряжение пульсаций Unn ,

поступающее на вход этого каскада через базовый делитель напряжения равно

усилителя, и для каскада необходимо выбрать тип развязки по питанию, такой, чтобы Unn было меньше Umn .

Для RC-фильтра напряжения dUn и Unn рассчитывается следующим образом

где fн - нижняя рабочая частота усилителя,

R - сопротивление (100 - 300 Ом), C - емкость (от 10 до 470 мкФ).

Если RC-фильтр не позволяет подавить пульсацию по питанию (чтобы Unn было меньше Umn ), то в этом случае при-

меняется схема развязки со стабилитроном. Для этой схемы

47

где ri - дифференциальное сопротивление стабилитрона

при рабочем токе 10 - 20 мА,

R - гасящий резистор (100 - 300 Ом).

При применении RC-фильтра напряжение питания последующих каскадов принять равным:

Eк 0.85Eп ;

при применении схемы развязки со стабилитроном:

Eк Uст ,

где Uст - напряжение стабилизации стабилитрона.

После обоснования схемы развязки для последнего каскада предварительного усиления переходят к расчету пульсаций dU(n 1) и Un(n 1) для предпоследнего каскада по методике,

изложенной выше, из расчета, что уровень пульсаций в цепи питания предпоследнего каскада будет равен dUn .

Расчеты выполняются аналогично для каждого каскада, включая входной каскад усилителя.

48

8 Расчет коэффициента гармоник выходного каскада

Коэффициент гармоник вычисляется по построенной графически проходной характеристике выходного каскада

I к f (Eг) ,

где I к - ток коллектора одного плеча выходного каскада,

Eг - напряжение генератора сигнала, подаваемого на

вход выходного каскада.

Построение проходной характеристики выполняется для одного плеча выходного каскада. Для этого используются выходная и входная вольт-амперные характеристики транзистора совместно с линией нагрузки АВ (рисунок 8.1).

По точкам пересечения линии нагрузки по переменному току с выходной характеристикой транзистора определяют токи коллектора iк1...iк 6 и соответствующие им токи базы iб1...iб6 .

На входной характеристике по токам базы iб1...iб6 определяют соответствующие им напряжения uб1...uб6 . Эти данные явля-