ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 239
Скачиваний: 2
Коэффициент |
усиления |
.первого |
каскада |
без учета потерь за |
счет шунтирования его входа сопротивлениями |
резисторов R m и Rt |
|||
при Rni^* [Z цхз| |
и |Z DI11=600 ом |
|
|
|
|
|
50-1 690 |
|
|
|
Ku i— |
600 |
— 141 |
|
и |
kui=20 lg 141=43,0 дб. |
|
||
|
|
|||
Суммарный коэффициент усиления по напряжению
== Ьщ -f- k^j2r== 43,0 -f- 18,8 = 61,8 дб.
Это позволяет предположить, что при выбранном типе транзи стора устройство может быть реализовано при наличии двух кас кадов, включенных по схеме с общим эмиттером.
Учитывая имеющийся запас по величине допустимой мощности
рассеивания |
(для транзисторов МП13Б |
Рдоп^150 Мет при |
t — |
= + 5 5 сС и |
Р До п ^7 5 Мет при <=+70°С ), |
в рассматриваемом |
слу |
чаенет необходимости производить поверочный расчет теплового режима работы транзисторов.
7. Определим |
коэффициент |
частотных |
искажений каскада |
с уче |
|||
том того, что |
для |
транзисторов МП13Б fa ^ l |
Мгц. На основе |
(8-3) |
|||
|
|
, / |
Г |
5£Юб |
V ~ |
|
|
М |
, = |
у |
1 + ^ 1 |
— 0,98)-1 • 10® J |
= 1 ’03- |
|
|
Для усилителя в целом в предположении, что по величине ча стотных искажений каскады являются равноценными,
M BS = Mg = 1,032= 1,06.
8. Произведем расчет рабочего режима выходного каскада. Амплитудное значение выходного напряжения
|
Um= f 2 U u = y " 2 - 0 ,7 7 5 = l,l |
в. |
|
|
||||
Из формулы |
(7-15) |
определим |
напряжение |
в точке |
покоя при |
|||
£ а= 0 ,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^*Р2= |
b 9 = |
®- |
|
|
|
||
Сопротивление |
нагрузки |
по |
постоянному |
току |
из |
формулы |
||
(7-12) |
|
/0 ,9 -6 |
\ |
|
|
|
|
|
|
Rjio = |
730 ом. |
|
|
||||
|
300f “j |
22 — ^ J |
|
|
||||
Коллекторный |
ток в рабочей точке из |
формулы |
(7-13) |
|||||
|
1,1 |
0 ,9 -6 — 1,1 |
|
|
|
|
||
'кР з— |
0,9-300 0,9-6 — 2-1,1 |
— 5,48 им. |
|
|||||
Рассчитаем сопротивление резистора в цепи ООС второго кас када.
Согласно сйрйвочным |
данным |
для |
транзисторов |
МП13Б / к |
|
||||||||
^ 3 0 мка. Следовательно, |
в рассматриваемом случае |
/н р з ^ ^ о . |
Со |
||||||||||
гласно рис. 1-15 для транзисторов данного |
типа при / кРг=5,48 |
ма |
|||||||||||
Ut2 «0,21 в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для сохранения высоких усилительных свойств транзистора |
|||||||||||||
первого |
каскада |
'примем |
|
£/Ki=0,7 |
в. Тогда |
из |
формулы |
(5-82) |
|
||||
|
|
0 ,9 8 (0 ,7 — 0,21) |
87,5 |
ом. |
|
|
|
||||||
|
Я'о.а= |
|
5,48 .10-» |
= |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При |
такой |
величине |
сопротивления |
резистора |
R'o.c |
коэффи |
|||||||
циент усиления |
второго |
каскада по напряжению согласно |
(3-55) |
|
|||||||||
|
|
К 'и г * |
|
|
50-213 |
|
|
2,25 |
|
|
|
||
|
|
300 + |
87,5 (5 0 + 1) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 ^ 2 = 2 0 1g 2,25 = |
7,0 |
дв. |
|
|
|
|
|||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЯвоДв |
_ |
730-300 |
|
nin |
|
|
|
||||
|
Rm — Rut + Ru |
730 + |
300 “ |
^ 1d ом |
|
|
|
||||||
Нетрудно убедиться в том, что потери усиления недопустимо велики и заданный коэффициент усиления при наличии двух каска дов обеопечить не удастся.
Для снижения потерь усиления при обеспечении требуемой ве личины напряжения на коллекторе транзистора первого каскада применим дополнительное сопротивление /?п (см. рис. 5-10). Вели
чина |
этого |
сопротивления |
может |
быть |
.рассчитана |
по |
формулам |
|||||
(5-84) и (5-85). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
При допустимой величине потерь усиления |
Ли 2= 15 дб |
из фор |
||||||||||
мулы (5-85) |
найдем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я'о.с = (Ю0*05-15- |
1)-(1 — 0,98)-284 = |
26,3 |
ом, |
|
|
||||||
где из формул (1-9а), (1-12) и (3-52) |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
0,98 13,5-10-* |
|
|
|
|
|
||||
|
|
гбгя5: 1 — 0,982* 5 ,4 8 -1 0 -* ~ 60,4 |
ом’ |
|
|
|
||||||
|
|
|
0,98-25-10-* |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
5 48*10-* |
~ ^»47 ОМ', |
|
|
|
|
||||
|
|
\^»хг\ “ |
03,4 + |
| |
q QQ |
= 284 |
ом. |
|
|
|
||
Примем |
Яго.с=30 |
ом. |
Тогда |
из |
формулы |
(5-84) |
при |
U 'о с = |
||||
= 0,5 |
в И /кр2^>/к0 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30( с 5 |
- ' ) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 ,4 8 -10-*-30 |
= 500 ом- |
|
|
|
||||
|
|
|
1 — |
0,98 |
0,5 |
|
|
|
|
|
||
|
В этом случае коэффициент усиления |
второго каскада по на* |
|
пряжению из формулы (3-55) |
|
|
|
|
, |
50*213 |
|
|
К иаг284 + |
3 0 (5 0 + 1) |
= 5 ’86 |
И |
fc'„2=201g 5,86= 15,4 |
дб. |
|
Такая величина коэффициента усиления для выходного каскада является приемлемой.
9. Рассчитаем рабочий режим первого каскада.
Мощность сигналу, которая должна быть подана на вход вто рого каскада,
P d i2 = P ., • 10_0,tAi»2=2 • 10-3 • 10-®.* • *‘.’ «=6,0 мквт,
где kpz — коэффициент усиления второго каскада по мощности:
|
|
Æp2= Ю lg K 'n K 'u z^ Ю lg 50 • 5,86=24,7 дб. |
|
|||||||||
|
С |
учетом потерь в цепях смещения и в сопротивлении нагруз |
||||||||||
ки, а |
также |
для обеспечения |
|
запаса |
по |
мощности |
примем, что |
|||||
к. |
п. |
д. первого |
каскада |
т| i =0,05. |
Тогда |
мощность, |
потребляемая |
|||||
этим каскадом |
от источника постоянного тока, |
|
||||||||||
|
|
|
|
P iл = |
6,8*10-“ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
о Qg |
— 0,136 м ет. |
|
|||||
а |
ток |
коллектора |
транзистора |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
/ в] |
^Б1 |
0,136 |
|
0,195 ма. |
|
|||
|
|
|
|
|
0,7 |
~ |
|
|||||
|
|
|
|
£/« |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для обеспечения устойчивой работы транзистора, создания за паса линейности и уменьшения потерь за счет несогласованного подключения нагрузки примем /k.pi = I ма.
10.Определим требуемый угол наклона компенсационной ха
рактеристики сопротивления эмиттер — коллектор транзистора пер вого каскада, при котором обеспечивается требуемая стабильность рабочей точки второго каскада. В качестве исходной для анализа может быть принята схема рис. 5-8, в которой применительно к рас сматриваемой задаче /?т=/?ок|. Из формулы (5-63) имеем:
|
0,7 |
|
|
Rzo — Rbsi ^ |
1. Ю“ *= |
^Мш |
|
Зададимся для второго каскада коэффициентом режимной не |
|||
стабильности Stc.c —1, тогда из |
выражения |
(5-59) |
получим: |
« t g ŸM1= e I*10A#tBŸ«>i
где Дf= to—t =20—5 0 = —30 °С.
Сопротивление эмиттера транзистора второго каскада, как это следует из проведенного ранее расчета, г02« 4 ,5 о.м. Тогда при /1(0= 30 мка из формулы (5-54) найдем:
е = 32,9 |
4,5_+ 30 |
j.go—2) |
I-S |
[50* (23 — 1)— 1 ]|= ЮЗ* |
|
30*10-“ |
|||||
|
700 |
|
|
189
Решение уравнения (5-5Э) дано б табл. 8-2 и на графике
рис. 8-1.
Согласно графику рис. 8-1 при sKC = l tg фэк1=0,006 (кривая 1).
|
|
Рис. 8-1. Расчет величины |
tgcpoiu |
при |
|
|
||||
|
|
*но-1 |
(1) и Skc= 5 (2). |
|
|
|
|
|
||
11. |
Сопротивление |
потенциометра |
смещения |
второго |
каскада |
|||||
(оно |
же является |
сопротивлением |
нагрузки |
первого каскада) |
при |
|||||
cti—а2=0,98 |
и At oi=At 02=30 мка |
определим по |
формуле (5-95): |
|||||||
|
________________ 0 .9 8 ( 6 - 0 ,7 ) _______________ |
|
|
|||||||
Л'. = |
Яи, “ |
Ы 0 - 3+ ( 1 — 0,98).5,48-ю - 3 — 2 -3 0 -1 0 -6 |
= 4«У0 |
каи*21 |
||||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8-2 |
|
|
|
||
|
|
|
S |
i4t=e,-10A< *2% |
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
£Ь |
5кС=* |
sКС=5 |
bo |
|
|
|
|
|
|
|
ьо |
со |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,001 |
0,915 |
0,643 |
0,108 |
|
|
|
|
|
|
|
0,002 |
0,852 |
0,583 |
0,216 |
|
|
|
|
|
|
|
0,003 |
0,797 |
0,533 |
0,324 |
|
|
|
|
|
|
|
0,004 |
0,742 |
0,485 |
0,432 |
|
|
|
|
|
|
|
0,005 |
0,695 |
0,441 |
0,540 |
|
|
|
|
|
|
|
0,006 |
0,650 |
0,397 |
0,648 |
|
|
|
|
12. Величина приращения тока коллектора транзистора первого каскада для обеспечения требуемого наклона компенсационной ха рактеристики цепи смещения второго каскада при работе в задан ном интервале температур может быть рассчитана по формулам (5-68)— (5-72).