ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 229
Скачиваний: 2
4. Рассчитаем сопротивление резистора Х'г. Согласно формулам (1-9а), (1-12) и (3-52) получим:
0,98 |
13,5-10-» |
|
|
||
— 0,98й 6-10-» |
|
— 110 ом• |
|||
0,98-25-10-* |
|
|
|
||
г9~ |
6-10-» |
= |
4,08 ом\ |
||
|
4,08 |
|
|
|
|
Z .I = 1 1 0 + 1 - 0 ,9 8 |
= |
350 |
ом. |
||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
0,350 |
|
|
|
|
Я2 “ |
0,2 sïs 1,75 |
ком. |
|
||
5. Рассчитаем сопротивление |
R '0.с. |
|
|
||
На основе формулы (4-28) |
(S) _ |
! ) ( ! _ |
а) 1 |
||
|
|
||||
R’о.с =
откуда
Z',OéC I —
(12
1 + 1 3 7 , |
1 |
Si — 1
1 —S, (1 — а)
г а |
m f i I |
(26 |
— d |
o |
— 0.98) |
(2b |
1 2 ) j l + |
i _ 2 6 |
(1 — 0,98) |
||
|
1 |
|
|
|
|
10» |
1,75-10» |
[ н |
- т |
= 1 г Ь и ] } |
|
=83 ом
6.Рассчитаем глубину ООС на -переменном токе по формуле
(4-49)
|
|
|
|
(49 4- 1 )- 0,083 |
v |
|
|
||
|
|
|
+ |
0,291 |
|
X |
|
|
|
|
|
( 1 + 0 ,6). |
^4S49 + |
1 |
1 + 0 ,6 |
•0 |
,291^ |
||
|
|
1-0,6 |
|||||||
X |
1 + |
|
|
|
|
|
+ |
||
|
|
(49 + 1 )4 1 ,5 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
, |
|
1*0,6 |
/ |
|
1 + 0 ,6 |
|
|
\ |
|
+ |
41,5-0,291 |
( 4 9 + 1 + |
1-0,6 |
0,291 j = 18,3, |
|||||
где согласно формуле |
(4-50) Z 'BS=0,35 • 1,75/(0,35+1,75) =0,291 ком. |
||||||||
Потери усиления при этом составят; |
|
|
|
||||||
|
Д |
|
КР |
10 lg |
18,3 = 12,6 |
дб. |
|||
|
= 10 lg ~р----- = |
||||||||
|
|
* |
|
ос |
|
|
|
|
|
что -превышает допустимую величину. |
|
|
|
|
|||||
7. |
Для |
создания |
некоторого |
производственного запаса примем |
|||||
Д 'р ^ 9 ,5 дб. Тогда глубина ООС на переменном токе |
|||||||||
|
|
р=10°.‘Д,Р=10°>1 |
9,5=8,9. |
|
|
||||
|
|
(8 ,9 — 1)-41,5-291 - |
|
|
|
|
|
1 + 0 ,6 |
•0 ,291 j |
|
||||||||
|
|
1-600^49 + г,1 |
|
|
|
|||||||||||||
Z'o.C2 1= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-0,6 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Г |
I |
п |
г 1 + 0 ' 6 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
- П |
^ - 0 , 291^ |
|
|||||||||
|
|
(49 -f- 1) |
41 |
Г |
1,0,6 1-0,6б ( 49 + 1 + |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(49 -f- 1 )4 1 ,5 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
+ ----------------- й |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
30 |
ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
этом |
|Z'o.ci 1=83,6—30=53,6 ом. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Д ля |
реализации схемы |
каскада, изображенной на рис. 9-3, при |
||||||||||||||||
такой величине сопротивления резистора Z'o.ci и нижней граничной |
||||||||||||||||||
частоте |
|
полосы |
эффективной |
передачи |
/и = 300 гц |
конденсатор |
С2 |
|||||||||||
должен иметь емкость порядка 100 мкф. Поэтому |
более целособраз- |
|||||||||||||||||
но допустить некоторое отклонение от выбранного рабочего режима |
||||||||||||||||||
на постоянном токе. П олож им Z '0.о=20 |
ом. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Тогда нз формулы |
(4-28) |
получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
26 + |
|
20 |
|
I |
20 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 000 |
+ |
1 750 |
+ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 + |
1 000 + |
|
1 750 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
[ |
|
|
|
|
|
20 |
|
1 |
|
|
2 6 — 1 |
|
J .- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26(1 |
- 0 , 9 8 ) + T W |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — 26.(1 — 0,98) |
|
|
|||||
|
|
, |
/ |
|
_ |
|
20 |
\ |
|
|
2 6 — 1 |
|
|
= |
21,1. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
+ |
^1 — 0 ,9 8 + |
2100 J |
|
J — 26 (1 — 0, 98) |
|
|
|
|||||||||
8. |
Проверим |
величину |
тока |
коллектора |
по формуле |
(4-24): |
|
|||||||||||
|
|
/ , = |
2 1 ,1 .1 0 .1 0 - ° + |
-4 1 ~ |
|
0з |
( 2 1 ,1 - 1 ) |
= |
6,02 т . |
|
||||||||
9. |
|
Оценим |
ожидаемое |
прира.щенне коллекторного |
тока |
транзи |
||||||||||||
стора |
при максимальной |
рабочей |
|
температуре. |
Согласно |
формуле |
||||||||||||
(4-25) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДI " Kt = |
21,1 -10 . ю-®[2<°*Ь60- 2>— 1 ] |
, 1 6 > а . |
|
|
||||||||||||
В табл. 8-14 приведены результаты расчета параметров транзи сторного каскада с параллельно-последовательной ООС и- уточненные данные, полученные после отладки усилителя.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8-14 |
|
1я,ма |
ОМ |
* " 0.в. ком |
R2, ком |
Д /"кt , ма |
5 |
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,02 |
20 |
41,5 |
1,75 |
2,52 |
21.1 |
По данным расчета |
|
5 .8 |
16,5 |
35,4 |
2 .6 |
2.1 |
17,3 |
После |
отладки |
IV. |
Произведем расчет по второму варианту. |
|
|||||
1. Рассчитаем по формуле |
(4-15) |
|
|
|
|||
|
|
0 ,9 8 (1 2 — 5 — 6 - 1 0 - * .М 0 а) |
= 163 |
ом. |
|||
|
I Z'o.e I = |
б -Ю - а — Ю -Ю -» |
|||||
|
|
|
|
|
|||
2. Из формулы (4;26а) определяем:
163 |
( |
163 |
] + 1 000 |
+ |
1 750 |
12"о, 1= | _ 12(1— 0,98) |
163“ ’ 1‘ 103 < |
|
1 2 ^ 7 |
|
1750 |
Следовательно, при выбранных исходных данных каскад не мо жет быть реализован, так как не выполняется условие, выраженное соотношением (4-21а).
3. Определим по формуле (4-266) значение коэффициента ре жимной нестабильности, при котором может быть осуществлен кас кад рассматриваемого типа:
1 -f- 163/1 750
1 — 0,98 4- 163/1 750 < 9 , 7 -
4. Примем з = 7, тогда из (4-26а) найдем:
/ , |
163 |
, |
163 |
\ |
, |
|П |
У |
+ 1 000 |
+ |
1 750 |
j |
' 1' 10* |
|
Я"о.с= |
1 — 7(1 — 0,98) |
|
Ï63 |
= 25 К0Мт |
||
|
Т— \ |
|
|
1750“ |
||
5. Нетрудно убедиться в том, что при полученной величине со противления резистора R"0.с будет иметь место значительное изме нение коллекторного тока транзистора. Действительно, из формулы (4-24) следует:
12 / к= 7-10-10~® + "25Л0*"(7*— 1 ) ^ 3 ,0 ма.
6. Для сохранения выбранного ранее рабочего режима при s = 7 согласно формуле (4-24) сопротивление резистора R"0.c должно быть равно:
|
к , |
|
________ ! - 1 i.j,[ |
— |
КОМ. |
|
* |
о с.— 6 -10-* — 7-10* 10-° |
|||
7. |
Как |
и |
в рассмотренном ранее |
примере, |
при |Z 'o.c| = 163 ом |
потери усиления превышают допустимую величину. Применение шун тирующего конденсатора также нецелесообразно. Поэтому допустим
некоторое |
отклонение |
от выбранного рабочего режима, положив |
|Z 'o.c|=20 |
ом (см. п. 7 предыдущего расчета). |
|
Тогда из формулы |
(4-5) имеем: |
|
15,7/0,98-1
= 12.3,
1 + (1 - 0 . 9 8 ) - о д а
где согласно формуле (4-4)
/0,35\
1 = 11 + T j g j (12.1 + 1) = Ï5.7 кож.
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12,3 + |
• 1 000 |
|
I 750 |
+ |
|
|
|
|
|||
|
|
s — |
|
|
|
20 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + ' |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
000 |
1 750 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
12,3(1 — 0,98) - f |
J 750 J * 1 — 12,3 (1 — 0, |
|
|
|
|||||||||
|
. |
, |
|
20 |
\ |
1 2 ,3 — 1 |
|
|
10,9. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
+ |
( 1 — 0 ,9 8 + |
-,-750 j . , _ |
i2 ,3 (1 — 0, 98) |
|
|
||||||||
8. |
В |
данном |
случае |
величина |
тока коллектора |
согласно |
форму |
|||||||
ле (4-24) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ „ = |
1 0 ,9 .1 0 - 1 0 - ° + |
|
!2/12 103~ С10»9 — 0 = |
|
9,97 |
ма. |
|
||||||
9. |
Оценим ожидаемое |
приращение |
тока |
коллектора |
согласно |
|||||||||
формуле |
(4-25): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
&1"щ = 10,9 • 10 • Ю -с[2(0-1•С0_2) — 1]= 1,64 |
ма. |
|
|
||||||||||
10. Глубина ООС |
согласно |
формуле |
(4-49) составит: |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
( 4 9 + 1)0,02- |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
F ~ |
l + |
' |
0,291 |
X |
|
|
|
|
|
||
|
|
1 + |
|
( |
|
|
1 + |
1 + 0 , 6 |
|
|
\ |
|
|
|
|
|
0 ,6 ^49 + |
[70^6 |
0,291 J |
|
|
||||||||
|
х [ |
н |
|
|
|
(4 9 + 1 ) .1 2 ,1 |
|
|
|
+ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
12,1.0,291 |
( 49 + |
1 + |
Ь 0 ,6 |
°»291) |
= |
18’95 |
|
||||||
Потери усиления при этом равны:
А р = 101g 18,95= 12,8 дб.
Полученная величина несколько превышает допустимую.
Как следует из ранее изложенного, повышение стабильности кас када при сохранении выбранного рабочего режима на постоянном токе сопряжено с трудностями, которые не всегда удается преодо леть. Известная свобода действий в этом направлении появляется только в случае, когда одновременно с изменением степени стабиль ности рабочей точки имеется возможность изменять рабочий режим каскада на постоянном токе, причем симметричное расположение ра бочей точки не является обязательным.
Оценим теперь стабильность рабочего режима и параметров рас считанных выше каскадов с параллельно-последовательной ООС при
смене транзисторов и |
колебаниях |
температуры |
окружающей |
среды. |
Д ля возможности |
получения |
сравнительных |
данных был |
иссле |
дован такж е каскад с фиксированным смещением, характеризующий ся следующими данными: £ = 1 2 в\ Дн= 1 ком и /?см=62 ком.
Экспериментальные данные, лозвбляйщйе судить о нейта&гльйдсти входного сопротивления, а также коэффициентов усиления по току и напряжению каскада с фиксированным смещением при смене транзисторов и температуре окружающей среды t= + 2 0 °C , приведе ны в табл. 8-15.
|
|
|
|
|
|
Т^гГб'ли'ца |
8-15 |
|
№ транзисторов |
Ук' ма |
«/, |
2.х‘ |
% |
Ки |
®к£/* |
К/ |
*КI' |
|
|
% |
ОМ |
|
|
% |
|
% |
1 |
5.0 |
— |
200 |
— |
117 |
— |
24,5 |
— |
2 |
9,8 |
220 |
160 |
35,5 |
||||
3 |
11,4 |
— |
180 |
— |
135 |
— |
28,7 |
— |
4 |
7,3 |
— |
205 |
142 |
— |
29,2 |
— |
|
5 |
10,1 |
— |
170 |
— |
180 |
— |
30,5 |
— |
6 |
4.8 |
— |
210 |
— |
103 |
— |
21,6 |
— |
Среднее значе |
8,05 |
79 |
200 |
25 |
140 |
55 |
28,3 |
49 |
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
Оценка производилась по отношению разности максимальной и минимальной величин соответствующего параметра в зоне разброса к его среднему значению, причем
* |
Лс.макс |
Лс.мнн 1 ппя /. |
|
о, = |
---------- |
,------------• ШU°/o, |
|
|
7 |
‘ к сР |
|
* |
__7 |
|
|
^вх-макс |
^ах.мпи |
• 1иО°/0; |
|
6„ = -------- |
7----------------- |
|
|
"вх-ср
*макс Кц мип
«ки = |
-------- Щ --------------ср |
• 100% |
. |
макс |
мин , |
К / = -------- |
Y-----------I ср |
•100о/о* |
Изменение параметров при температуре окружающей среды до +60 °С было проверено на транзисторах № 1, 4 и 6 (транзисторы № 2, 3 и 5 оказались при этом в режиме насыщения). Результаты измерений приведены в табл. 8-16.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8-16 |
|
№ |
|
ьн, |
z.xf |
|
Кш |
|
|
®к/Л |
транзисторов |
ма |
% |
% |
|
||||
|
% |
ОМ |
|
|
% |
|||
1 |
8,0 |
60 |
167 |
—16,5 |
134 |
14,5 |
22 |
— 10,2 |
4 |
10,0 |
37 |
177 |
—13,7 |
157 |
10,5 |
24,3 |
— 16,8 |
6 |
8,8 |
83,5 |
163 |
—21,4 |
123 |
19,4 |
20 |
- 7 , 4 |
Среднее |
8,95 |
60 |
169 |
— 17,2 |
138 |
14,8 |
22,1 |
—8,15 |
значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
210