Курсовая работа - Расчет усилительного каскада с общим коллектором
Подождите немного. Документ загружается.
0< I
Б
≤ 0,6 мА
Таким образом, обе характеристики линейны в диапазоне
0,2 мА ≤ I
Б
≤ 0,6 мА,
что соответствует участку ЕН на рис.5.
Рис.6 входные характеристики.
4.3 Выбор точки покоя
Положение рабочей точки покоя А выбираем посередине линейного участка
ЕН (см. рис.5).
Положение точки покоя А определяет значение параметров режима покоя
транзистора:
I
БП
= 0,4 мА; I
КП=
3,3 мА; U
КЭП
=1,25В
Необходимое для дальнейших расчетов значение напряжения U
БЭП
находится
из ( рис. 6). Так как U
КЭП
>5 В, то на рисунке с входными характеристиками между
кривыми U
КЭ
=0 и U
КЭ
≥ 5В строится соответствующая кривая и на ней формируется
точка А
1
= 0,48В
11
5. Расчет параметров элементов схемы.
Исходными являются напряжения на элементах схемы (рис.2):
U
RЭП
= Е
К
- U
КЭП
= 7-1, 25=5, 75 В;
U
БЭП
= 0,48 В
U
БП
= U
БЭП
+ U
RЭП
=0, 48+5, 75=6, 23 В;
U
R2
= U
БП
= 6, 23 В;
U
R1
=Е
К
- U
R2
= 7- 6,83=0,77 В
5.1 Расчет сопротивления резисторов R
1
и R
2
.
Резисторы R
1
и R
2
образуют делитель, обеспечивающий необходимый ток
базы и напряжение на базе в режиме покоя.
Исходные данные для расчета:
h
21Э
*R
Э
>> R
1
|| R
2
.
= , следовательно R
1
= R
2
*0,12
Для выполнения условия h
21Э
* R
Э
>> R
1
|| R
2
при h
21Э
* R
Э
= 30*1,6=48 кОм
принимаем значение 8 кОм.
Таким образом, имеем два уравнения:
R
1
=0.12* R
2
и R
1
* R
2
/ R
1
+ R
2
=8
Решая которые методом подстановки получим искомые значения
сопротивлений резисторов:
R
2
= 74,6 кОм, R
1
=8,95 кОм
5.2 Определение величин емкостей конденсаторов .
На входе и выходе эмиттерного повторителя имеем фильтры верхних частот.
Входной фильтр образуется разделительным конденсатором С
1
и входным
сопротивлением каскада, равным при h
21Э
≥ 30
R
вх
≈ R
1
|| R
2
|| h
21Э
(R
Э
|| R
Н
) = 9 || 75 || 30 * (1,6 || 4) ≈ 8 кОм.
12
Емкость конденсатора С
1
С
1
= (2π * f
H *
R
вх
)
-1
= (2π *80*8*10
*3
)
-1
= 0,24 мкФ.
Выходной фильтр образуется разделительным конденсатором С
2
и входным
сопротивлением нагрузки R
Н
= 4 кОм.
Емкость конденсатора С
2
С
2
= (2π * f
H *
R
вх
)
-1
= (2π *80*4*10
*3
)
-1
= 0,49 мкФ.
Рис.7
6. Принципиальная схема эмиттерного повторителя приведена на рис. 7.
На схеме резисторы имеют следующие номинальные сопротивления согласно
ряду Е24 номинальных сопротивлений резисторов:
R
1
= 10кОм
R
2
= 75 кОм R
Э
= 1,6 кОм
Для установки можно использовать резисторы типа МЛТ:
R
1
МЛТ-0,125 – 10 кОм ± 5%
R
2
МЛТ-0,125 – 75 кОм ± 5%
R
Э
МЛТ- 0, 25 – 1,6 кОм ± 5%
13
Принимаем С
1
и С
2
с запасом и согласно ряду Е12 номинальных значений емкостей
получаем С
1
= 0,24 мкФ, С
2
= 0,49 мкФ,
Для установки можно использовать конденсатор типа КМ-6:
С
1
КМ-6 – М47 – 0,24 мкФ ± 10%,
С
2
КМ-6 – М47 – 0,49 мкФ ± 10%.
Заключение
Не обладая усилением по напряжению, каскад с ОК обеспечивает значительное
усиление по току, следствием этого является значительное усиление по мощности.
Каскад с ОК имеет достаточно высокое входное сопротивление, аналогичное
входному сопротивлению каскада о ОЭ. При этом его выходное сопротивление очень
14
мало, т.е., он особенно удобен для согласования высокоомных источников сигнала с
низкоомной нагрузкой. На практике мы можем значительно повысить входное
сопротивление (обычно гораздо больше, чем в каскаде с ОЭ), используя принцип
следящей связи, описанный при рассмотрении усилителей с ОЭ. Малое выходное
сопротивление делает каскад с ОК идеальным при согласовании с емкостной нагрузкой.
Частотные свойства каскада с ОК (как и каскадов с ОЭ и ОБ) полностью
определяются частотными свойствами применяемого транзистора, однако на практике
из-за обычно имеющей место глубокой ООС каскад с ОК является более
высокочастотным, чем каскад с ОЭ.
Список литературы.
1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. Учеб. для
вузов.- 4-е издание. - М.: Высшая школа, 2006 г.
2. Жаворонков М.А., Кузин А.В. Электротехника и электроника: учебное пособие
для вузов – М.: Академия, 2005 г.
3. Полещук В.И. Задачник по электротехнике и электронике: учебное пособие для
студентов – М.: Академия, 2006 г.
15
4. Антипов Б.Л. и др. Материалы электронной техники: задачи и вопросы:
учебник для вузов – СПб: Лань, 2003 г.
5. Ференец А.В., Хайруллина Г.С. Применение программы EWB для
моделирования аналоговых устройств электроники: учебное пособие – Казань: из-во
КГТУ, 2004 г.
6. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учеб. для
вузов/ -М.: Горячая Линия - Телеком, 2003 г.
7. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций/ -4-е изд. -СПб:
"КОРОНА- Принт", 2004 г.
8. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Справочное руководство.
Пер. с нем. - М.: Мир, 1982 г.
9. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных
устройств. – М.: Изд. Дом «Додэка-XXI», 2005 г.
10. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника. Учеб. Пособие. - 4-е изд. перераб. и
доп. - Ростов н/Д. Изд-во "Феникс", 2004 г.
16