Усилитель систем автоматики (стр. 3 из 8)

Из номинального ряда сопротивлений Rэ=470Ом.

Рассчитаем коэффициент передачи при таком значении Rэ:

Расчет на ВЧ:

Схема замещения:

Частотные искажения на ВЧ рассчитываются по формуле:

,

где

- постоянная времени каскада при С_Н = 0, .

Найдем

для транзистора КТ312А:

,

где r_б - сопротивление между выводом базы и переходом база-эмиттер (справочный параметр),

- постоянная времени обратной связи

с.

Фактор обратной связи вносимый

будет равен:

Постоянная времени каскада:

с.

Параметр

, где - эквивалентная емкость.

Емкость С₂₂ находим по формуле:

, где Ск – справочный параметр равный: Ск = 30 пФ

Тогда эквивалентная емкость будет равна:

Коэффициент частотных искажений на ВЧ будет равен:

Таким образом, на ВЧ мы получили меньшие частотные искажения, чем отводили на каскад, что скомпенсирует завал, полученный за счет входной цепи и других каскадов.

Расчёт на НЧ:

Схема замещения:

На НЧ появляется спад усиления за счет влияния разделительной емкости С_Р.

Допустимые частотные искажения на НЧ:

, разделительная емкость при этом будет равна:

, где

мкФ.

Возьмем С_Р с запасом 20…30 %, по ряду номиналов

мкФ

Расчёт делителя, входных сопротивления и ёмкости:

Эмиттерный повторитель охвачен 100% ООС. Сопротивление в цепи эмиттера по постоянному току достаточно велико и способствует хорошей термостабилизации каскада. Сопротивление

зависит от сопротивления делителя в цепи базы и рассчитывается по формуле:

где: параметр

характеризует сопротивление делителя по переменному току:

- статический коэффициент передачи тока базы.

– изменение обратного тока коллектора при изменении температуры.

– внутреннее изменение смещения на эмиттерном переходе ( В для Si).

А – приращение тока коллектора вызванное температурным изменением B ( ).

– допустимое изменение тока в рабочей точке.

Исходя из известного сопротивления

найдем значения параметра , а следовательно сопротивление делителя.

при , таким образом, кОм.

При таком сопротивлении

точно не будет соблюдено условие

Сопротивления делителя рассчитаем исходя из условия получения максимального входного сопротивления при

Термостабильность каскада будет обеспечена с большим запасом

В,

В.

,

Ом, Ом

Выберем по ряду номиналов

кОм, кОм

Входное сопротивление каскада:

, где Ом,

Входное сопротивление транзистора в схеме с ОК в F раз больше входного сопротивления схемы с ОЭ.

Ом

кОм

Входная емкость каскада:

пФ.

Схема каскада:

1.5 Расчёт второго каскада

Второй каскад выполним по схеме ОЭ. Расчёт будем производить по той же методике, что мы использовали для расчета эмиттерного повторителя, но с некоторыми отличиями, так как сами схемы включения транзистора в каскаде различны.

Определим параметры по которым будем выбирать транзистор:

Где U_mвых = 0,75 В

I_mвых = 0,002 А

Этим условиям соответствует транзистор КТ312А. Этот же транзистор мы использовали и в эмиттерном повторителе. Использование одного и того же транзистора позволит уменьшить спектр используемых, при будущем производстве усилителя, активных элементов, что технологически выгодно.

Найдём из рабочей точки и приращений токов и напряжений в ней, следующие параметры:

Так как мы работаем на эмиттерный повторитель, то его входные параметры будут являться параметрами нагрузки для данного каскада:

Из нагрузочной прямой по постоянному току находим:

Ом

Произведем расчет термостабилизации каскада:

, где

- статический коэффициент передачи тока базы.

– изменение обратного тока коллектора при изменении температуры (а = 0,1…0,13 для Si).

В

– внутреннее изменение смещения на эмиттерном переходе (

В для Si).

– приращение тока коллектора вызванное температурным изменением