Курсовая работа: Графоаналитический расчёт и исследование полупроводникового усилительного каскада

R2=2,875 кОм.

Учитывая, что через резистор R₁ протекают и ток делителя I_д и ток базы I_Б0 , запишем для него выражение:

Но

Тогда

(12)

R1=(16,7 -3,45)/(0,0012+0,0002) = 13,25/0,0014 ≈ 9464,3 Ом

R1 = 9,464 кОм

11. Расчет значений емкостей разделительных конденсаторов

Разделительный конденсатор C_{p 1} отделяет переменную составляющую от постоянной (С_р2 аналогичен для следующего каскада усиления) и является верхним плечом делителя входного переменногонапряжения U_ВХ . Нижним плечом этого делителя является входное сопротивление каскада R_ВХ , которое для переменной составляющей входного сигнала определяется параллельно включенными резисторами R₂ и R₁ (верхняя точка R₁ замыкается на «землю» через малое сопротивление источника питания Eк) и сопротивлением транзистора. Сопротивление резистора R_Э во внимание не принимают, т. к. на частоте сигнала оно шунтировано малым емкостным сопротивлением конденсатора Сэ.

Обобщенное уравнение делителя напряжения:

(1З)

Мы видим, что именно нижнее плечо (по отношению к верхнему) определяет результат деления. Нужно стремиться уменьшить сопротивление верхнего плеча (из (13) видно, что при R_ВЕРХ = 0 выходное напряжение делителя наибольшее (Uвьгх = U_ВХ ). Следовательно, емкостное сопротивление разделительного конденсатора C_Р1 должно быть меньше сопротивления нижнего плеча.

Обычно величины емкостей разделительных конденсаторов C_р1 и C_р2 на входе и выходе усилительного каскада принимаются равными C_Р1 =C_Р2 = С_Р . Их значения определяются из соотношения:

X_Cp ≤0, lR2,(14)

X_Cp ≤0, l·2875; X_Cp ≤ 287,5 Ом

Где - емкостное сопротивление разделительного конденсатора, Ом (при f – Гц и С_р – Ф).

1/(2πf·Cр) = 287,5

1/(2·3,141593·400·Cр)=287,5; 1/(2513,2744·Cр) = 287,5; 2513,2744·Cр = 0,003478; Ср=0,00000138 Ф=1,38 мкФ.

12. Расчет значения емкости конденсатора С_Э

Шунтирующий конденсатор С_э предназначен для устранения (уменьшения) отрицательной обратной связи, возникающей на резисторе R₃ при наличии входного переменного напряжения U_ВХ – Эта обратная связь уменьшает коэффициент усиления каскада на частоте входного сигналаи может быть нежелательна. Именно, чтобы отвести от резистора R_э переменную составляющую тока коллектора (считаем i_Э ≈ i_K ) и ставится этот конденсатор.

Очевидно, что чем меньше емкостное сопротивление этого конденсатора, тем лучше по нему отводится от R_э переменная составляющая тока коллектора. Исходя из этих соображений, обычно принимают

X_{C Э} ≤ 0,1R_Э , (15)

Xcэ≤ 0,1·330

Xcэ=33 Ом

где - емкостное сопротивление шунтирующего конденсатора, Ом (при f – Гц и С_э – Ф).

33=1/(2·3,141593·400·Сэ); 33=1/(2513,2744·Сэ); 2513,2744·Сэ=1/33; Сэ=0,0303/2513,2744; Сэ=0,0000121 Ф = 12,1 мкФ.

13. Выбор номинальных значений сопротивлений, рассчитанных резисторов и емкостей конденсаторов

Полученные в результате расчетов значения R и C нормализуем в соответствии с таблицей номиналов, полагая применение в схеме элементов II группы с точностью ± 10%.

R1 = 9,464 кОм	9464 Ом	R1=10·10^3 Ом	R1=10 кОм
R2 = 2,875 кОм	2875 Ом	R2=2·10^3 Ом	R2=2 кОм
Ср=1,38мкФ	Ср=0,00000138 Ф	Ср=1·10^-6 Ф	Ср=1 мкФ
Сэ=12,1 мкФ	Сэ=0,0000121 Ф	Сэ=12·10^-6 Ф	Сэ=12 мкФ