Условие задачи
Рассчитать каскад транзисторного усилителя переменного тока, принципиальная схема которого изображена на рис. 1.
Рис. 1
Данные для расчета
Е = 16 В - ЭДС источника питания постоянного тока;
fн = 220 Гц - нижняя граничная частота усиливаемого сигнала;
Rн = 420 Ом - сопротивление нагрузки, на которое работает каскад усиления;
Мн = 1,21 - допустимое значение коэффициента частотных искажений в области низких частот;
Uвых а - амплитудное значение выходного напряжения каскада (Uвых а /Е= 0,26).
Uвых а=0,26∙Е=0,26∙16=4,16 В
В результате расчета должны быть определены:
- тип и режим работы транзистора;
- сопротивление резистора в коллекторной цепи транзистора Rк,
- сопротивление резистора в цепи эмиттера Rэ,
- сопротивления резисторов делителя напряжения R1 и R2;
- емкость разделительных конденсатора Ск=С2 и конденсатора в цепи эмиттера Сэ;
- коэффициенты усиления каскада по напряжению, току и мощности.
Выбрать по справочнику типы всех резисторов и конденсаторов.
2. Построить согласно справочным данным и объяснить качественно входную характеристику транзистора VТ при различных UБК и выходную характеристику транзистора VТ при различных UЭБ. Нарисовать и объяснить схему замещения с физическими и h- параметрами. Рассчитать и объяснить физический смысл малосигнальных параметров транзистора VТ с учетом его характеристик, приведенных в справочной литературе.
Ответ
Принимаем, что каскад работает в нормальных стационарных условиях, поэтому влиянием температуры на режим транзистора пренебрегаем.
1. Выбираем тип транзистора по его предельным рабочим параметрам Uкэ доп и Iк доп, руководствуясь следующими соображениями:
Uкэ доп (1,1...1,3)Е = 1,216 = 19,2 В
где Uкэ доп - наибольшее допустимое напряжение между коллектором и эмиттером транзистора (приводится в справочниках);
Iк доп 2Iн а =