|
| |
|
Главная Журналы точки и требованиями к ее стабильности. Одновременно следует учитывать распределение выходного (усиливаемого) тока каскада между сопротивлениями, входящими в схему каскада, и полезным сопротивлением нагрузки. Например, в схеме на рис. 6 для увеличения тока (и напряжения) усиливаемого сигнала на выходе второго каскада следует по возможности увеличить ту часть выходного тока первого каскада, которая ответвляется в цепь базы второго транзистора. А для этого необходимо увеличить сопротивление резистора в цепи коллектора первого транзистора. Таким образом, на этом этапе расчета применение малосигнальных параметров не требуется. Но после того, как составлена схема и определены величины входящих в нее сопротивлений, переходят к расчету ее коэффициента усиления, величин элементов цепей междукаскадной связи и отрицательной обратной связи. При выполнении этих расчетов применение малосигнальных параметров транзистора может оказать существенную пользу. В качестве примера рассчитаем транзисторный усилитель, который, имея входное сопротивление Rbx не более чем 500 ом и сопротивление нагрузки i?h=l ож, должен обеспечить коэффициент усиления напряжения /Сн=125. Усилитель выполняется на транзисторах типа П13. Напряжение источника питания £ = 9 е. Расчет ведем в такой последовательности. 1. Определяем, сколько каскадов должен иметь усилитель. Для этого из формулы находим требуемый коэффициент усиления тока всего усилителя: г. Кн 125.500 до г - ""rT""-ТооГ - Ориентировочно можно считать, что один каскад усиления с резистивно-емкостной связью на транзисторе с общим эмиттером обеспечивает коэффициент усиления тока Лт1 «0,7219. Чтобы рассчитанная схема после ее реализации обеспечивала требуемый коэффициент усиления без предварительного отбора транзисторов по величине параметра /121Э (или 5), при расчете следует исходить из приводимой в справочниках минимально допустимой величины параметра /Z2i. Для транзистора типа П13 А21э.мин=12. Зная коэффициент тока всего усилителя /Ст и коэффициент усиления тока Кт\ одного каскада, определяем число каскадов усилителя Л. В нашем случае требуемое усиление можно получить с помощью двух каскадов. 2. Определяем величины сопротивлений схемы усилителя, при которых будет обеспечена выбранная рабочая точка и коэффициент температурной нестабильности тока коллектора S. Принимаем ток коллектора каждого транзистора /к=1 ма, напряжение коллектор - эмиттер [)к.э=-5 в, коэффициент температурной нестабильности тока коллектора S= =2. Выбираем схему темпе- ратурной стабилизации с делителем напряжения в цепи базы (рис. 6). Поскольку £"=9 в, а <7к.э=-5 в, то суммарное падение напряжения на резисторах Rq и Rk, включенных в цепь эмиттера и коллектора каждого транзистора, равно: Ai[;=£-/к.э=9-5=4 е. Полагая /э -/к, определим сумму сопротивлений резисторов Rq и Rk: п } п 4 . Разбиваем полученную величину на два сопротивления, руководствуясь следующими соображениями. 1. Сопротивление резистора Rk в цепи коллектора должно в несколько раз превышать величину нагрузочного сопротивления каскада. Чем больше сопротивление Rk (при заданном сопротивлении нагрузки каскада), тем больше коэффициент усиления каскада по току. 2. Сопротивление резистора Rq нельзя выбрать слишком малым: чем больше это сопротивление (при заданном токе коллектора), тем лучше температурная стабилизация рабочей точки. Практически для обеспечения хорошей стабилизации необходимо, чтобы падение на- пряжения на сопротивлении резистора Яэ составляло 10-20% от величины напряжения источника питания. В нашем случае оба требования будут выполнены, если принять Rki = Rk2 = 2J ком, /?э1 = э2=1,3 ком. Чтобы определить величины сопротивлений делителя напряжения в цепи базы транзистора, вычисляем вспомогательный расчетный параметр ?ст.э (эквивалентное стабилизирующее сопротивление): Е Вп + 1-S 9 12+1-2 где S - принятый коэффициент температурной нестабильности каскада, Вд-коэффициент усиления транзистора по постоянному току. Для транзисторов малой мощности при токах коллектора, не превышающих несколько ма, можно считать: Величины сопротивлений делителя определяем по формулам = -7,6.10)= 17 ком; 2 = /з7,6- is 3. Для расчета усилителя по переменной составляющей составим эквивалентную схему для средних частот рабочего диапазона. При составлении схемы учитываем, что отрицательный зажим батареи имеет по переменной составляющей такой же потенциал, как и общая точка схемы. Поэтому все элементы, подключенные на принципиальной схеме к отрицательному зажиму, соединяем на эквивалентной схеме с общей точкой. Разделительные емкости при правильном расчете имеют на средних частотах достаточно малое сопротивление, и на эквивалентной схеме их не изображаем. Аналогично, емкости, которые шунтируют 26 0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 |