Главная страница
Навигация по странице:

  • РОЗРАХУНОК КАСКАДУ ПОПЕРЕДНЬОГО ПІДСИЛЕННЯ З СПІЛЬНИМ ЕМІТЕРОМ

  • РГЗ-(1). Розрахунок каскаду попереднього підсилення з спільним емітером розрахунок проведемо за такими вихідними даними


    Скачать 226.3 Kb.
    НазваниеРозрахунок каскаду попереднього підсилення з спільним емітером розрахунок проведемо за такими вихідними даними
    Дата30.01.2019
    Размер226.3 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаРГЗ-(1).docx
    ТипРозрахунок
    #65059
    страница1 из 2
      1   2

    Мiнiстерство науки та освiти Украiни

    Одеська національна академія харчових технологій

    Кафедра Автоматизації

    технологічних процесів

    і робототехнічних систем

    Розрахункове-графічне завдання №1

    РОЗРАХУНОК КАСКАДУ ПОПЕРЕДНЬОГО ПІДСИЛЕННЯ З СПІЛЬНИМ ЕМІТТЕРОМ

    Виконав студент групи А-20(а):

    Панікарський Леонтій Миколайович

    № Зал.Кн. 16008/ф6

    Перевірив: Мазур О.В.

    Одеса 2018р.

    РОЗРАХУНОК КАСКАДУ ПОПЕРЕДНЬОГО ПІДСИЛЕННЯ З СПІЛЬНИМ ЕМІТЕРОМ

    Розрахунок проведемо за такими вихідними даними:

    1) амплітудне значення напруги на виході каскаду Uвих.m= 3 В;

    2) опір навантаження Rн = 650 Ом;

    3) напруга джерела живлення ЕК =10 В;

    4) нижня межа частот fн = 50 Гц;

    5) допустиме значення коефіцієнта викривлень у зоні нижчихчастот Мн = 1,7.

    Вважаємо, що підсилювач працює у стаціонарних умовах.

    Необхідно визначити:

    1) тип транзистора (уточнити правильність попереднього вибору);

    2) режими роботи транзистора;

    3) опори резисторів дільника R1, R2;

    4) опір резистора колекторного навантаження R3(Rk) ;

    5) опір резистора у ланцюгу емітера R4(Re);

    6) ємність розділяючих конденсаторів С1, С2;

    7) ємність конденсатора в ланцюгу емітера С3;

    8) гарантовані значення коефіцієнтів підсилення каскаду заструмом КІ, напругою КU, та потужністю КР.

    Перевіримо правильність попереднього вибору транзистора:

    1) допустима напруга між колектором та емітером повинна перевищувати напругу джерела живлення.

    Uк max > Eк

    2) значення допустимого струму колектора повинне перевищуватимаксимальне значення струму у колекторному колі транзистора

    Iк max > Iок + Iкm

    де Iок – струм спокою у колі колектора;

    Iкm – амплітуда змінної складової струму у колі колектора;

    Ікт= Uвих.т / Rн≈

    де –Rн еквівалентний опір навантаження каскаду за зміннимструмом.

    Rн=Rk*Rн/Rk+Rн

    При цьому Rk є навантаженням за постійним струмом.

    Виходячи з того, що даний каскад є підсилювачем потужності, длязабезпечення максимальної передачі потужності задаємо:

    Rk=Rн

    тобто Rk = 650 Ом

    Тоді:

    =325 Ом



    Для забезпечення економічності каскаду за мінімальних нелінійних викривлень обирають:

    Iок = (1,05...1,1)Iкм =1,1·9,2 =10,12 мА.

    Необхідно вибрати транзистор, який би забезпечував:

    Uк max > 10 В;

    Ікmax> 9,2+10,12 = 19,32 мА.

    За результатами попереднього розрахунку було обрано у якості підсилюючого елемента транзистор типу 2N2222 з наступними параметрами:

    Uк max = 20 В,

    Iк max = 100 мА,

    h21е = 50 ... 350,

    Рктах= 150 мВт.

    Знаходимо напругу між колектором та емітером транзистора урежимі спокою:

    Uок =Uвих.т +Uост

    де Uост – напруга між колектором та емітером, нижче якої при роботі каскаду виникають значні нелінійні викривлення з-за того, що у робочу зону попадають ділянки характеристик транзистора з значною кривизною. Для малопотужних транзисторів, як правило, задають Uост = 1 В. Тоді

    Uок = 3 +1= 4 В.

    Знаходимо потужність, що виділяється на колекторі транзистора:

    Pк = Iок*Uок

    При цьому необхідно забезпечувати виконання умови:

    Рк< Ркmax

    Рк = 10,12 * 4 = 40,48 < 150 мВт.

    Таким чином, вибраний тип транзистора відповідає вимогам за потужністю.

    Знаходимо опір навантаження у колі колектора.

    Згадаємо, що Rk=Rн, маємо:

    R3 =650 Ом.

    Потужність, що розсіюється в резисторі:

    P = I ²R

    Отже потужність на Rк(R3):

    Р=10,12 2*10-6*325=0,03 Вт.

    Обираємо резистор типуС2-33 потужністю 0,125 Вт з опором 650 Ом.

    Знаходимо опір резистора R4(Rе) у ланцюгу термостабілізації



    При цьому необхідно виконувати співвідношення:

    =(0,1…0,4)

    що забезпечує незначне зниження динамічного діапазону каскаду і падіння напруги на R4, яке перевищує значення контактного потенціалу p-n переходу транзистора (для забезпечення умов температурної стабілізації режиму спокою каскаду).

    Отже:





    Останнє відповідає умові.

    Потужність, що розсіюєтьсяв R4:

    PR4=I20K*R4=10,122 * 10-6 * 67=0,006 Вт.

    Обираємо резистор типу С2-33 потужністю 0,25 Вт з опором 70 Ом.

    Знаходимо ємність конденсатора С3, що шунтує R4 за умови, що його опір на частоті fн повинен бути у 10 разів меншим за опір резистора R4:



    де множник 102 дозволяє отримувати значення ємності у мікрофарадах



    Робоча напруга на С3:



    Обираємо конденсатор типу К50-35 ємністю 500 мкФ на напругу 6,3 В.

    Знаходимо струм спокою бази транзистора

    Іоб = Іок / h21е min ,

    Іоб= 10,12 / 50 = 0,2 мА.

    Оскільки у відкритому стані транзистора напруга між його базою та емітером становить близько 0,4 В, то напруга спокою бази: Uоб= 0,4 В і можна знайти орієнтовне значення вхідного опору транзистора:

    Rвх= Uоб / Іоб



    Знаходимо значення опорів резисторів дільника R1, R2. Дільник підімкнено до напруги.

    Uд = Ek = 10 В.

    Значення струму в дільнику вибирається у межах

    I д = (2...5)Iоб

    що забезпечує незалежність задання режиму спокою транзистора при зміні його параметрів під впливом температури, при заміні на інший і т.п.

    I д= 5 · 0,2 =1 мА.

    Падіння напруги на резисторі R4 складає:

    UR4= (I0К+I0Б)*R4

    UR4= (10,12 + 0,2) *70= 0,72 В.

    Тоді:





    Отже:





    Обираємо R1=7,5 кОм; R2=1,2 кОм.

    Знаходимо потужність, що виділяється в резисторах R1 і R2:

    РR1 = (Iоб + I д )* R ;

    РR2 = IД* R ;

    РR1 = (0,2+1)2*10-6*7500=0,01 Вт;

    РR2 = 1 2 *10-6*1200=0,0012 Вт.

    Обираємо резистори типу С2-33 потужністю 0,125 Вт.

    Знаходимо ємність конденсатора С2 за умови забезпечення допустимого значення коефіцієнта частотних викривлень Мн:



    значення якої отримується в мікрофарадах.

    Робочу напругу С2 приймаємо рівною

    Uс2 =1,5EК

    Тоді:



    Uс2 =1,5*10 = 15 В.

    Обираємо конденсатор типу К50-35 ємністю 5 мкФ на напругу 16 В.

    Знаходимо амплітудні значення струму й напруги на вході каскаду:



    де h21еmin – мінімальне значення коефіцієнта передачі струму в схемі з СЕ для обраного транзистора.







    Необхідна потужність вхідного сигналу





    Знаходимо розрахункові коефіцієнти підсилення каскаду за струмом, напругою та потужністю:





    KP= KI * KU=25*8,125= 203,125

    [KP]дБ=10lgKp =10 lg 203,125 =23 дБ.

      1   2


    написать администратору сайта