Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе. Прохоров С.Г - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КНИТУ-КАИ им. Туполева | Казань

Составители: 

Рубрика: 

8
Далее по выходной характеристике транзистора определяем ток базы в
точке "А"
I
бА
(рис. 5). В данном случае он равен: I
бА
=0,4 мА. Затем по вход-
ной характеристике находим значение напряжения на базе в точке "А"
U
бэА
.
В нашем примере падение напряжения на базе будет равно:
U
бэА
= 0,46 В.
Ток эмиттера является суммой токов коллектора и базы, т.е.
мА 18,4мА 0,4мА 18
бАкAэА
=
+
=
+= III .
Составляем уравнение равновесия напряжений по второму правилу
Кирхгофа для цепи эмиттер-коллектор
ээАкэккAк
RIURIE ⋅++⋅=
. (1)
Для входной цепи по второму правилу Кирхгофа можно составить два
уравнения равновесия напряжений:
;
2211к
RIRIE
⋅
+⋅=
(2)
.
ээАбэА11эбэА11к
RIURIUURIE
R
⋅
+
+
⋅
=++⋅= (3)
Из уравнений (2) и (3) следует, что
бэАээАбэАэ222
URIUURIU
RR
+
⋅
=
+=⋅= .
Сопротивление
R
э
осуществляет отрицательную обратную связь по то-
ку (ООС). Падение напряжения на нем должно быть небольшим, поэтому
обычно из практических соображений выбирают
U
Rэ
≈ (0,1÷0,3)Е
к
. Возьмем в
нашем случае
U
Rэ
= 0,1Е
к
, тогда из этого условия можно найти значение со-
противления в цепи эмиттера:
Ом 66
А104,18
В 121,0
1.0
3
эА
к
эА
э
э
≈
⋅
⋅
=
⋅
==
−
I
E
I
U
R
R
.
Выбираем номинал резистора по стандартному ряду сопротивлений
типа МЛТ, равный 100 Ом. Тогда падение напряжения на эмиттерном сопро-
тивлении будет равно:
В 1,84Ом 100А104,18
3
ээАэ
=⋅⋅=⋅=
−
RIU
R
.
Для задания фиксированного напряжения на базе транзистора необхо-
димо, чтобы
В 2,346,084,1
бээ2
=
+=+= UUU
RR
.
Для расчета сопротивления
R
2
необходимо знать величину тока I
2
. Как
и в предыдущем случае из практических соображений выбираем значения
токов
I
1
и I
2
равными:
мА 1,64,02 мА, 2мА 0,455
бА12бА1
=
−
=
−
=
=
⋅
=⋅= IIIII .
Теперь можем рассчитать величину резистора
R
2
:
Ом 1438
мА 1,6
В 2,3
2
2
2
===
I
U
R
R
.
Выбираем ближайший номинал из стандартного ряда сопротивлений
типа МЛТ, равный
R
2
=1,5 кОм. Далее по уравнению (1) для входной цепи
рассчитываем величину резистора
R
1
: 
      Далее по выходной характеристике транзистора определяем ток базы в
точке "А" IбА (рис. 5). В данном случае он равен: IбА=0,4 мА. Затем по вход-
ной характеристике находим значение напряжения на базе в точке "А" UбэА.
В нашем примере падение напряжения на базе будет равно: UбэА= 0,46 В.
      Ток эмиттера является суммой токов коллектора и базы, т.е.
      I эА = I кA + I бА = 18 мА + 0,4 мА = 18,4 мА .
     Составляем уравнение равновесия напряжений по второму правилу
Кирхгофа для цепи эмиттер-коллектор
     Eк = I кA ⋅ Rк + U кэ + I эА ⋅ Rэ .                        (1)
     Для входной цепи по второму правилу Кирхгофа можно составить два
уравнения равновесия напряжений:
      Eк = I1 ⋅ R1 + I 2 ⋅ R2 ;                                   (2)
      Eк = I1 ⋅ R1 + U бэА + U Rэ = I1 ⋅ R1 + U бэА + I эА ⋅ Rэ . (3)
     Из уравнений (2) и (3) следует, что
      U R 2 = I 2 ⋅ R2 = U Rэ + U бэА = I эА ⋅ Rэ + U бэА .
     Сопротивление Rэ осуществляет отрицательную обратную связь по то-
ку (ООС). Падение напряжения на нем должно быть небольшим, поэтому
обычно из практических соображений выбирают URэ ≈ (0,1÷0,3)Ек. Возьмем в
нашем случае URэ = 0,1Ек, тогда из этого условия можно найти значение со-
противления в цепи эмиттера:
          U     0.1 ⋅ Eк     0,1 ⋅ 12 В
     Rэ = Rэ =           =                ≈ 66 Ом .
          I эА    I эА     18,4 ⋅ 10 −3 А
     Выбираем номинал резистора по стандартному ряду сопротивлений
типа МЛТ, равный 100 Ом. Тогда падение напряжения на эмиттерном сопро-
тивлении будет равно:
      U Rэ = I эА ⋅ Rэ = 18,4 ⋅ 10 −3 А ⋅ 100 Ом = 1,84 В .
      Для задания фиксированного напряжения на базе транзистора необхо-
димо, чтобы
      U R 2 = U Rэ + U бэ = 1,84 + 0,46 = 2,3 В .
      Для расчета сопротивления R2 необходимо знать величину тока I2. Как
и в предыдущем случае из практических соображений выбираем значения
токов I1 и I2 равными:
      I1 = 5 ⋅ I бА = 5 ⋅ 0,4 мА = 2 мА, I 2 = I1 − I бА = 2 − 0,4 = 1,6 мА .
     Теперь можем рассчитать величину резистора R2:
         U       2,3 В
     R2 = R 2 =        = 1438 Ом .
          I2    1,6 мА
     Выбираем ближайший номинал из стандартного ряда сопротивлений
типа МЛТ, равный R2=1,5 кОм. Далее по уравнению (1) для входной цепи
рассчитываем величину резистора R1:
                                               8

Страницы