Электроника. Расчет, монтаж и испытание резисторного каскада усиления. Хаптаев А.П. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

13
рассчитанные сопротивления необходимо округлить до ближайшего
значения из рекомендуемого ряда.
Кроме сопротивления при выборе учитывается мощность, которая
рассеивается на данном резисторе в схеме (Р=I
2
R). Вычисленное
значение в ваттах округляется до ближайшего большего из стандартных
значений: 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2 и т.д.
Конденсаторы постоянной емкости выбираются по рассчитанной
емкости, по рабочему напряжению и по рабочей частоте. Следует
учитывать то, что различные типы конденсаторов выпускаются по
различным рядам номинальных значений емкости Е
3
, Е
6
, Е
12
. При этом
выпускаемые типы конденсаторов для больших значений емкостей
имеют меньший диапазон номинальных значений емкостей. Это в
первую очередь относится к электролитическим конденсаторам, которые
к тому же в основном полярны, и поэтому при подключении требуют
соблюдение полярности.
Рассчитанные емкости конденсаторов округляются до ближайшего
большего из того ряда номинальных значений емкостей, по которому
выпускается выбранный тип конденсатора.
Конденсаторы должны иметь номинальное рабочее напряжение и
рабочую частоту, превышающее напряжение и частоту, под которыми
они работают в схеме.
1.6 Пересчет режима работы транзистора по постоянному току в
соответствии с изменениями резисторов (конденсаторы не влияют на
режим работы транзистора, меняя лишь частотные характеристики
усилителя) обычно существенно не меняет режим покоя.
1.7 Расчет основных показателей усилителя
- Входное сопротивление каскада с ОЭ определенно в пункте 1.4
ЭБЭБББ
ЭББ
вx
hRhRRR
hRR
R
11211121
1121
++
=
- Выходное сопротивление каскада, при заданном значение Rн,
можно найти по эквивалентной схеме усилителя:
HКHЭ
Эвых
RRRRh
RR
RR
hR
++
=
++=
Κ
ΗΚ
ΗΚ 22
1
22
11
Если R
н не задано, то
14
КЭ
вых
Rh
R
R
+
=
Κ
22
'
1
- выходное сопротивление каскада при разомкнутой нагрузке.
Коэффициент усиления по току
'
22
21
21
21
1//
//
Η
Ι
+
+
=
Ι
Ι
=
Rh
h
rRR
RR
К
Э
Э
вхББ
ББ
вх
вых
,
где
ΚΗ
= RRR
H
//
'
- сопротивление нагрузки по переменному току равно
параллельному соединению Rн и Rк.
Коэффициент усиления по напряжению:
'
11
'
21
Η
Η
+
==
RDh
Rh
U
U
К
ЭЭ
Э
вх
вых
u
,
где
D
Э
=h
11Э
h
22Э
– h
12Э
h
21Э
С учетом того, что каскад работает на разомкнутую нагрузку
Κ
RR
Н
'
,
2111
//
ББЭвх
RRhr <<=
и h
11Э
>>D
э
R
н
получаем:
;
1
22
21
КЭ
Э
I
Rh
h
К
+
.
22
21
Э
Эu
h
R
hК
Κ
Тогда коэффициент усиления по мощности:
uР
KKК =
Ι
Коэффициенты усиления по току и напряжению можно определить
графически:
,
'
вхm
выхm
К
Ι
Ι
=
Ι
,
'
вхm
выхm
u
U
U
К =
Тогда
.
'''
uР
KKК =
Ι
При этом значения К
р
и К
р
не должны сильно различаться.
рассчитанные сопротивления необходимо округлить до ближайшего                                                       RΚ
значения из рекомендуемого ряда.
                                                                                                       '
                                                                                                      Rвых =
                                                                                                               1 + h22 Э ⋅ RК
    Кроме сопротивления при выборе учитывается мощность, которая
                                                                      - выходное сопротивление каскада при разомкнутой нагрузке.
рассеивается на данном резисторе в схеме (Р=I2⋅R). Вычисленное
значение в ваттах округляется до ближайшего большего из стандартных
                                                                      Коэффициент усиления по току
значений: 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2 и т.д.
    Конденсаторы постоянной емкости выбираются по рассчитанной                                  Ι вых     RБ1 // RБ 2          h21Э
                                                                                         КΙ =         =                  ⋅
емкости, по рабочему напряжению и по рабочей частоте. Следует                                    Ι вх   RБ1 // RБ 2 + rвх 1 + h22 Э ⋅ RΗ' ,
учитывать то, что различные типы конденсаторов выпускаются по
различным рядам номинальных значений емкости Е3, Е6, Е12. При этом
                                                                      где RH = RΗ // RΚ - сопротивление нагрузки по переменному току равно
                                                                            '
выпускаемые типы конденсаторов для больших значений емкостей
                                                                      параллельному соединению Rн и Rк.
имеют меньший диапазон номинальных значений емкостей. Это в
                                                                      Коэффициент усиления по напряжению:
первую очередь относится к электролитическим конденсаторам, которые
к тому же в основном полярны, и поэтому при подключении требуют                                        U вых      h21Э ⋅ RΗ'
                                                                                                К u= −       =−
соблюдение полярности.                                                                                 U вх     h11Э + DЭ RΗ' ,
    Рассчитанные емкости конденсаторов округляются до ближайшего
большего из того ряда номинальных значений емкостей, по которому      где
выпускается выбранный тип конденсатора.                                                             DЭ=h11Э⋅h22Э – h12Э⋅h21Э
    Конденсаторы должны иметь номинальное рабочее напряжение и
рабочую частоту, превышающее напряжение и частоту, под которыми
                                                                      С учетом того, что каскад работает на разомкнутую нагрузку RН ≈ RΚ ,
                                                                                                                                  '
они работают в схеме.
                                                                      rвх = h11Э << RБ1 // RБ 2 и h11Э>>Dэ⋅R′н получаем:
1.6 Пересчет режима работы транзистора по постоянному току в                                                     h21Э
соответствии с изменениями резисторов (конденсаторы не влияют на                                       КI ≈                 ;
режим работы транзистора, меняя лишь частотные характеристики                                               1 + h22 Э ⋅ RК
усилителя) обычно существенно не меняет режим покоя.                                                                   R
                                                                                                       К u ≈ −h21Э ⋅ Κ .
                                                                                                                      h22 Э
1.7 Расчет основных показателей усилителя
- Входное сопротивление каскада с ОЭ определенно в пункте 1.4
                                                                      Тогда коэффициент усиления по мощности:
                                      RБ1 ⋅ RБ 2 ⋅ h11Э
                    Rвx =                                                                                 К Р = KΙ ⋅ Ku
                            RБ1 ⋅ RБ 2 + RБ1 ⋅ h11Э + RБ 2 ⋅ h11Э
                                                                      Коэффициенты усиления по току и напряжению можно определить
- Выходное сопротивление каскада, при заданном значение Rн,           графически:
можно найти по эквивалентной схеме усилителя:                                                    Ι             U
                                        −1                                                 К Ι' = выхm , К u' = выхm ,
                              1   1               RΚ ⋅ RΗ                                       Ι вхm        U вхm
          Rвых   =  h22 Э +    +    =
                              RΚ RΗ      h22 Э ⋅ RΚ ⋅ RH + RК + RH   Тогда
                    
Если Rн не задано, то                                                                                    К 'Р = K 'Ι ⋅ K u' .
                                                                      При этом значения Кр и К′р не должны сильно различаться.
                                         13                                                                      14