Универсальный генератор (стр. 2 из 2)
جîùيîٌٍü, ًàٌٌهèâàهىàے يà VT4:
Pmpacc= IK0 VT4×UK0VT4 = IK0 VT3×Eп = 0,03×11 = = 0,33Вт, исходя из полученных данных, выбираем транзисторы так,
что PKmax > Pm расс = 0,33 Вт,
IKmax > IКЭ m= 0,028 + 0,030 =58 мА,
UКЭ0max > 2×Eп = 22 В,
а fгр/h21Э > 5×fвч = 400 кГц :
| VT4 | |
| марка транзистора | КТ941А |
| тип транзистора | p-n-p |
| IKmax– постоянный ток коллектора, А | 0,3 |
| UKЭ0max– постоянное напряжение кол.-эм. (Iб=0), В | 30 |
| PKmax– постоянная рассеиваемая мощность коллектора, Вт | 4 |
| статич. коэф-т передачи тока в схеме с ОЭ h21, минимальное значение | 20 |
| fгр граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ, МГц | 300 |
Определяем значения сопротивлений R18, R19, R20:
для улучшения характеристик ГСТ используем отрицательную обратную связь по току,
поставив RЭ = R20 = UR20/IК0 VT4 = 1/0,058 » 20 Ом,
где UR20 = Eп – (Um н + UБЭ VT1 + UKЭ VT4) = 11 – (9 + 0,7 + 0,3) = 1 В.
Расчёт делителя:
IБ0 VT4 = IК/h21Э = 0,058/20 = 2,9 мА, Iдел³ (5…10)×IБ0 VT4 = 20 мА,
R18 = (UR20 + UБЭ VT4)/Iдел = (1 + 0,7)/0,02 » 100 Ом
R19 = (Еп – UR18)/Iдел = (11 - 1200×0,0015)/0,02 » 500 Ом
Выполним проверку: Rвых ГСТ2=
, гдеRБ = R18×R19/(R18 + R19) = 100×500/(100+500) = 85 Ом,
h11Э = rБ + (h21Э + 1)×rэ = 100 + (20 + 1)×0,44 = 53,3 Ом, где rЭ = jт/IК0 VT4 =
= 0,026/0,058 = 0,44 Ом, h22Э = 1/rКЭ = 10-4, подставляем:
Rвых ГСТ2 = 104×(85 + 53,3 + 21×20)/(85 + 53,3 + 20) = 35 кОм,
т.е. Rвых ГСТ2 >> Rвх ОК и мы можем пренебречь пульсацией тока на выходе DI = Um н/ Rвых ГСТ2 = 11/35000 = 0,3 мА.
5. Расчет дифференциального каскада.
دîëîوèى, Iف m نèôô= Iت m VT5,6> (5¸)×Б mVT3= 15 мА,
IК0 VT5,6 = IК mVT5,6 + 0,05×IК mVT5,VT6 = 16 мА;
R13 = IБЭ VT3/ I К0 VT5,6 = 0,7/0,016 » 50 Ом
Расчитаем транзисторы для данного каскада.
Рm расс = IК0×UК0 = 0,016×11 = 0.176 Вт. Теперь мы
можем подобрать транзисторы VT5 и VT6 так, чтобы
PKmax > Pm расс = 0,176 Вт,
IKmax > IК mVT5,6 + IК0VT5,6 = 0,015 + 0,016 = 31 мА,
UКЭ0max > Eп = 22 В,
а fгр/h21Э > 5×fвч = 400 кГц :
| VT5, VT6 | |
| марка транзистора | КТ107Б |
| тип транзистора | p-n-p |
| IKmax– постоянный ток коллектора, мА | 100 |
| UKЭ0max– постоянное напряжение кол.-эм. (Iб=0), В | 45 |
| PKmax– постоянная рассеиваемая мощность коллектора, Вт | 0,3 |
| статич. коэф-т передачи тока в схеме с ОЭ h21, минимальное значение | 120 |
| fгр граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ, МГц | 200 |
Определим ток эмиттера транзисторов IБ = IК/h21Э , то есть IЭ = (h21 +
+ 1)×IБ = (h21 + 1)×IК/ h21»IК0 VT5,6 = 16 мА. Постоянная составляющая
IЭ VT5 = IК VT5 = 5×IБ VT3 = 5×0,0015 = 7,5 мА, при этом выходной ток ГСТ1
IК ГСТ1 = 2×IЭ VT5,6 = 2×0,0075 = 15 мА, мощность, рассеиваемая на VT7
Ррасс m = IK0×UK0 = 0.015×11=0.165 Вт.
Исходя из полученных данных, выбираем VT7 так,
что PKmax > 2×Pm расс VT5,6 = 0,352 Вт,
IKmax > 2×IК0 VT7 = 32 мА,
UКЭ0max > Eп = 11 В:
| VT7 | |
| марка транзистора | П504 |
| тип транзистора | p-n-p |
| IKmax– постоянный ток коллектора, мА | 500 |
| UKЭ0max– постоянное напряжение кол.-эм. (Iб=0), В | 45 |
| PKmax– постоянная рассеиваемая мощность коллектора, Вт | 0,4 |
| статич. коэф-т передачи тока в схеме с ОЭ h21, минимальное значение | 10 |
| fгр граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ, МГц | 10 |
Определим значения резисторов R10, R×11, R14. Дабы повысить
сопротивление ГСТ1, падение напряжения на R14 полагаем
UR14 = 0,8 В;
IЭ VT7 = IБ VT7 + IК VT7; IБ VT7 = IК VT7/h21Э, то есть IЭ VT7 = IК VT7» 0,015 А;
R14 = UR5/IЭ VT7 = 0,5/0,016 = 31,25 Ом, полагаем 35 Ом.
IБ VT7 = 0,015/10 = 1,5 мА; Iдел ГСТ1 = 10×IБ VT7 = 15 мА;
R10 = (UR14 +UБЭ VT7)/Iдел = (0,8 + 35×0,015)/0,015 » 88,3 Ом,
выбираем R10 = 100 Ом;
R11 = (Еп – UR10)/Iдел = (11 - 100×0,015)/0,015 » 633 Ом,
выбираем R11 = 650 Ом.
Проверим Rвых ГСТ1 = (RБ + h11Э + (h21Э + 1)×RЭ/ h22Э×(RБ + h11Э + RЭ), где RБ = R10×R11/(R10 + R11) = 87 Ом; h11Э = rБ + (h21Э +1)×rЭ = 100 + (10 + 1)××0,026/0,015 = 120 Ом, h22Э = 10-4, тогда Rвых ГСТ1 = 104×(87 + 120 + 81××35)/(87 + 120 + 35) = 126 кОм, что нам и было нужно.
Найдем R12. Для согласования каскадов возьмем R12 >> rвх VT5 ;
r вх VT5 = rБ VT5 + rЭ VT5×h21Э VT5 = rБ VT5 + (0,026/IЭ VT5)×h21Э VT5 = 100 +
+ (0,026/0,015)×81 = 240 Ом. Положим R12 = 10 кОм
6. Расчет диодов организующих смещение транзисторов ЭП
Диоды, позволяющие работать эмиттерному повторителю в режиме класса В, можно выбрать по единственному параметру – протекающему току:
IД = 35 мА, выбираем УД413В
7. Расчет системы отрицательной обратной связи
Необходимый коэфф-т усиления выходного каскада КU= Uвых/Uвх =
= 9/2 = 4,5. Но нам известно, что если общий коэффициент усиления много больше требуемого, то коэффициент усиления равен глубине обратной связи: КU = K/(1 + b×K) » 1/b = 4.5, то есть b = 0,22, где b - коэффициент передачи обратной связи. Определим КU дифференциального каскада:
КUдифф = Uвых/Uвх = IK×RKN/(IБ×rвх) = b×RKN/(rБ + rЭ×(1+b)) »RKN/rЭ ,
RKN= R13×rвх каск ОЭ/(R13 + rвх каск ОЭ),
rвх каск ОЭ = rБ каск ОЭ + (h21Э VT3 + 1)×rЭ каск ОЭ = 100 + 0,026×30/0,03 = 126 Ом, RКН = 50×126/(50+126) = 35,8 Ом,
rЭ VT5,6 = 0,026/0,016 = 1,6 Ом
KU дифф = 35,8/1,6 = 22,4
КU = KU дифф×КU ОЭ = 22,4×88 = 1971 >> 4.5, видно, что общий коэффициент усиления много больше требуемого. Тогда для резисторов R17 и R16 получаем систему b = R16/(R17 + R16), R16 <rвх ДифКаск , R16 + R17 >>Rн . Выбрав R16 =65 Ом, получим R17 = R16/b - R16 = 65/0,22 – 65 =230 Ом. Данные значения сопротивлений удовлетворяют всем условиям.