Расчёт резистивного усилителя

Проектирование резистивного усилителя

1. ЗАДАНИЕ

резистивный усилитель электрический ток

Дана электрическая схема резистивного усилителя

Для заданного транзистора обеспечить в нагрузке Rк наибольшую полезную мощность, отдаваемую транзистором в режиме класса ' А ' .

При этом:

В статическом режиме

Обосновать, выбрать и рассчитать :Uвых Eк , Rк , R1 , R2 , Rэ , C1 , Cэ , Pо

2. В динамическом режиме

Рассчитать Rвх , Rвых , Ег , Рк , Ко , , f в , П = Kо F ,

а также рассчитать и построить АЧХ усилителя .

Примечание: на электрической схеме показаны постоянные составляющие токов.

Ik max = 30 мА - постоянный ток коллектора;

U кэ max = 15 В - постоянное напряжение коллектор-эмиттер;

Pк max = 100 мВт - постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

U эб max = 4 В - постоянное напряжение эмиттер-база;

U кб max =15 В - постоянное напряжение коллектор-база;

?С - = -40… + 85 С Допустимая температура окружающей среды;

2. СТАТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ

Построим гиперболу рассеивания:

Табл. 1.

;

Рис. 1.

Из графика находим:

;

;

;

;

Рис. 2.

Из графика находим:

IБ0=0,082 мА;

Находим :

Если ;

Рассчитаем токи :

;

;

где:

;

;

;

Рассчитаем и найдём

:

;

отсюда:

;

;

Запишем уравнение нагрузочной прямой:

при , ;

, при ;

, отсюда:

Найдем, используя формулы:

и

где:

;

;

;

;

Рассчитаем мощность :

;

- по условию;

- const;

; - емкость коллектора по справочнику;

;

3. ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ

Для:

;

;

Для:

;

;

Для :

;

;

Рассчитаем входное сопротивление:

;

Рассчитаем коэффициент передачи тока:

Рассчитаем выходную проводимость:

Рассчитаем :

;

;

;

;

СЧ:

;

;

следовательно:

НЧ:

где;

т.е.

- постоянная времени усилителя НЧ.

АЧХ:

тогда и только тогда когда ;

;

Ф.

ВЧ:

;

- постоянная времени усилителя ВЧ

;

АЧХ:

;

тогда и только тогда когда ;

отсюда:

;

Рассчитаем полосу пропускания:

Т.к. чистота верхней границы пропускания во много раз выше частоты нижней границы то с большой долеё вероятности можно утверждать, что:

;

Найдём полосу усиления:

;

;

;

отсюда:

;

;

Построим АЧХ усилителя:

Табл. 2.

Табл. 3.