Одиночные усилительные каскады на биполярных транзисторов (стр. 3 из 4)
ctgg=(a/b)Rн1~;
где a—масштабный коэффициент по оси ординат, мА/мм; b—масштабный коэффициент по оси абсцисс, В/мм.
Rн1~=(Rк1Rн1)/(Rк1+Rн1), кОм
Подставляем данные, получаем соответственно:
Rн1~=(Rк1Rн1)/(Rк1+Rн1)=(1,3∙1)/(1,3+1)=0,5652 кОм
Подставляем данные а=9мА/мм; b=9В/мм; получаем соответственно:
ctgg=(a/b)Rн1~=(9/9)∙0,5652=0,5652
Зная ctgg находим g: g=60028/
Рисунок 9—Временные диаграммы
Определяем графически параметры: Uкп − напряжение на коллекторе в режиме покоя, Iкп − коллекторный ток покоя, Uвыхm − амплитуду неискаженного выходного напряжения.
С учётом масштабных коэффициентов рисунка 9 a1=0,7; b1=0,7:
Напряжение на коллекторе в режиме покоя Uкп=1,986 В,
Коллекторный ток покоя Iкп=4,071 мА,
Амплитуда неискаженного выходного напряжения Uвыхm=5,857 В.
Начертим эквивалентные схемы и рассчитаем основные параметры усилителей по формулам таблицы 2, где Rвх − входное сопротивление каскада с учетом сопротивления делителя RБ, Rвых − выходное сопротивление каскада, Ki=Iн/Iвх − коэффициент усиления по току, KЕ=Uвых/Ег – коэффициент усиления ЭДС Ег источника сигнала, Кu=Uвых/Uвх − коэффициент усиления по напряжению относительно входного напряжения Uвх, Кр=Рвых/Рвх − коэффициент усиления по мощности, знак || означает параллельное соединение резисторов. Результаты расчета занесём в таблицу 3.
Рисунок 10—Эквивалентным схемам для переменных составляющих тока и напряжения с общим эмиттером (а) и с общим коллектором (б)
Таблица 2—Основные параметры усилителей
| Параметры усилителя | Схема с общим эмиттером | Схема с общим коллектором |
| Rвх | Rб1 || rвх1; Rб1=R1 || R2; rвх1=rб+(1+b)rэ | Rб2 || [Rн2~(1+b)]; Rб2=R3 || R4 |
| Rвых | Rк1 || r  |  ;  |
| Ki |  |  ;  |
| Ku |    |  |
| KE |  |  |
| Kp | Ki1 Ku1 | Ki2 Ku2 |
| Rн~ |  |  |
Таблица 3—Результаты расчётов
| № варианта | Схема включения | Результаты | Параметры | |||||
| Rвх, кОм | Rвых, кОм | КЕ | Ku | Ki | Kp | |||
| 1 | с общим эмиттером | Расчет | 1,99 | 0,8 | 2,24 | 2,71 | 23,14 | 50,21 |
| 1 | с общим коллектором | Расчет | 0,09 | 0,05 | 0,06 | 0,79 | 0,36 | 0,28 |
Рассчитаем коэффициент температурной нестабильности S по формуле:
Зная β=50, подставив данные в следующию формулу:
Получим уравнение:
Откуда следует α=0,98.
Подставив данные получаем коэффициент температурной нестабильности Sдля схемы с общим эмиттером равный:
Подставив данные получаем коэффициент температурной нестабильности S для схемы с общим коллектором равный:
Рассчитаем частоты fн, fв, f0 и углы сдвига фаз jн, jв.
Частоты fн, f0 и fв определяем из приближенных выражений:
Для схемы с общим эмиттером:
, 
;где
;Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср1:
Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср2:
Постоянная времени перезаряда конденсатора Сэ1:
Постоянная времени перезаряда эквивалентной емкости коллекторного перехода:
Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср1:
=(1,1+1,99)∙30=92,7Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср2:
=(0,8+1)∙30=54Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Сэ1:
= 
Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда эквивалентной емкости коллекторного перехода:
= 
Подставив данные получаем:
=1/(92,7-1+54-1+13,43-1)=10Расчитаем частоты fн, f0 и fв определять из приближенных выражений:
, ;fн1=1/2πτн1=1/2∙3,14∙10=0,016 МГц
fв1=1/2πτв1=1/2∙3,14∙0,64=0,25 МГц
МГцДля схемы с общим коллектором:
, 
, 
;где
;Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср3
Постоянная времени перезаряда конденсатора Ср4
Постоянная времени перезаряда конденсатора нагрузки Сн2.
Сн2Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср3:
=(1,1+0,09)∙30=35,7Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда конденсатора Ср4:
=(0,05+0,2)∙30=7,5Подставив данные рассчитаем постоянную времени перезаряда эквивалентной емкости коллекторного перехода:
= 
Подставив данные получаем:
=1/(35,7-1+7,5-1)=6,2Расчитаем частоты fн, f0 и fв определять из приближенных выражений:
Для схемы с общим коллектором:
, , ;fн2=1/2πτн2=1/2∙3,14∙6,2=0,026 МГц
fв2=1/2πτв2=1/2∙3,14∙0,0004=398,09 МГц
МГцРасчитаем углы сдвига фаз jн, jв по следующим формулам:
, 
.Для схемы с общим эмиттером:
