Многокаскадный усилитель переменного тока с обратной связью (стр. 3 из 3)
Определим вид транзистора:
PК= UНМIНМ =0.013 [мВт], транзистор малой мощности
Определим напряжение UКЭАиз выражения:
=2.61 [В], (для транзисторов малой мощности UЗАП = (1¸2.5) [В]) 
где KЗ–коэффициент запаса равный (0.7¸0.95)ЕП=2UКЭА=5.22 [B]
Сопротивление RKнаходим как:
Сопротивление RЭ вычисляется:
Считаем, что на вход подается какой-либо переменный сигнал, тогда для переменного сигнала параллельно
включается 
. Для переменного сигнала 
будет идти по какой-либо другой динамической линии нагрузки. Она будет обязательно проходить через А. Поэтому строим динамическую линию нагрузки.Через точку А проводим линию динамической нагрузки, под углом
. 
; 
;гдеKM=10000 масштабный коэффициент
Выбирая значенияEП из стандартного ряда, тем самым изменяя положениединамической линии нагрузки, проверяем условие
. В нашем случае условие выполнилось при EП=6.3 [B].Расчет элементов фиксации рабочей точки
Фиксация рабочей точки A каскада на биполярном транзисторе (рис. 1) осуществляется резистивным делителем R1, R2. Выберем такой транзистор, у которого
и 
. В данном случае таким транзистором может быть транзистор КТ209A.Из положения рабочей точки и выходных характеристик транзистора, рассчитаем величину дифференциального коэффициента передачи тока базы b:
где DIК,DIБ – окрестность рабочей точки А
Найдем ток IБА:
По входным характеристикам транзистора определим величину UБЭА =0,55 [B]
Так же из входной характеристики находим входное дифференциальное сопротивление транзистора h11Э:
Рассчитаем величину
по следующему эмпирическому соотношению: 
, где 
- тепловой ток коллекторного перехода, заданный в справочнике при температуре t0;А = 2,5 для кремниевых транзисторов. 
вычислим как 
, выберем 
.Рекомендуемое значение Nвычисленное как
;Вычислим R1, R2:
где
Корректность расчета оценим вычислением тока Iдел, причем необходимо соблюдение неравенства
. Вычислим Iдел по формуле: 
Полученное значение удовлетворяет соотношению
Найдем сопротивление резистивного делителя:
Найдем входное сопротивление данного каскада
.Расчет емкостных элементов усилительных каскада
Для каскадов на биполярном транзисторе (рис. 1) значение емкостей конденсаторов C1,
 |
C2,C3 рассчитаем по следующим формулам:
; 
; 
;Расчет коэффициента усиления напряжения каскада
2.5 Расчет элементов цепи ООС
По вычисленным в п. 2.1. значениям
и 
рассчитаем величину 
.Найдем величину сопротивления обратной связи из следующего соотношения:
; 
;RОС = 77160 [Ом].
2.6 Расчет коэффициента усиления напряжения усилителя
Рассчитываемый коэффициент усиления всего усилителя равен произведению коэффициентов. усиления всех трех каскадов:
Что превышает необходимое 222.3. Моделирование
Моделирование будем выполнять с помощью пакета схемотехнического моделирования Micro-Cap 3. В результате моделирования получим переходные и частотные характеристики как отдельных каскадов усилителя, так и всей структуры в целом. Целью моделирования является установление корректности расчета и степени соответствия расчетных параметров требованиям технического задания.
3.1 Корректировка схемы и определение ее параметров
Для получения результатов, определяемых исходными данными, произведем корректировку значений сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов усилителя. Полученные после корректировки значения приведены в спецификации (см. Приложения).
По графикам АЧХ и ФЧХ, полученным в результате моделирования определим значения K.
Реально достигнутый коэффициент K найдем из графика переходной характеристики:
а) для усилителя без обратной связи
K=307.6
б) для усилителя с обратной связью
K=300
Заключение
В результате выполнения данной курсовой работы были изучены методы проектирования и разработки электронных устройств в соответствии с данными технического задания. Был произведён расчёт статических и динамических параметров электронных устройств. А также было изучено практическое применение ЭВМ для схемотехнического проектирования электронных устройств. Для моделирования был использован пакет схемотехнического моделирования Micro-Cap 3. В ходе курсового проектирования было проведено моделирование усилителя в частотной и временной областях.
Библиографический список
1. Баскакова И.В., Перепёлкин А.И. Усилительные устройства: Методические указания к курсовой работе. - Рязань, РГРТА, 1997.36 с.
2. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник. К.М. Брежнева, Е.И. Гантман, Т.И Давыдова и др. Под ред. Б.Л. Перельмана. - М.: Радио и связь, 1982.656 с.
3. Транзисторы. Справочник. Издание 3-е. Под редакцией И.Ф. Николаевского. - М.: Связь, 1969.624 с.
4. Анализ электронных схем. Методические указания к лабораторным и практическим занятиям. Баскакова И.В., Перепёлкин А.И.Р.: 2000,32 с.
Приложения
Моделирование выходного каскада
Kuреальный ≈25
Моделирование промежуточного каскада
Kuреальный ≈7.6
Моделирование входного каскада
Kuреальный ≈2.5
Моделирование усилителя без ООС
Kuреальный ≈307.6
Моделирование усилителя с ООС
Kuреальный ≈300
