Курсовая работа: Расчет усилителей на биполярных транзисторах

0,07

0,08

10. Определение динамических параметров усилительного каскада

Динамические параметры усилительного каскада определяются для двух величин амплитуды входного сигнала U_вх : U_вхн и U_вхн /2.

B: I_{б =0,01} U_{бэ =0,59} I_к=1,5

D: I_{б =0.0125} U_{бэ =0,612} I_к=3,8

A: I_{б =0,03} U_{бэ =0,632} I_к=6,9

E: I_{б =0,06} U_{бэ =0,654} I_к=9,9

C: I_б=0,08 U_бэ=0,675 I_к=13,2

1) Коэффициент усиления по напряжению, К_u (отношение установившегося значения напряжения сигнала на выходе усилителя к напряжению сигнала на его входе) определим по формуле

,

где значение берем на выходной характеристике вблизи рабочей точки;

1.1) для U_вхн :

,

где значение с учетом обеих полуволн входного сигнала берем равным 2U_вхн ; K_u <0, так как фаза равна π.

1.2.) для U_вхн /2:

,

где значение с учетом обеих полуволн входного сигнала берем равным U_вхн ; K_u <0, так как фаза равна π.

2.) Коэффициент усиления по току К_i (отношение установившегося значения тока сигнала в нагрузку к току сигнала на входе) определим по формуле

,

где значение , берем на выходных характеристиках вблизи рабочей точки (точки E и F на графике);

2.1) для U_вхн :

;

где значение с учетом обеих полуволн входного сигнала берем равным 2U_вхн ;

2.2.) для U_вхн /2:

;

где значение с учетом обеих полуволн входного сигнала берем равным U_вхн ;

3.) Коэффициент усиления по мощности определим по формуле

3.1) для U_вхн :

3.2) для U_вхн /2:

K_p <0, так как фаза равна π.

4.) Коэффициент нелинейных искажений (коэффициент гармоник).

Нелинейные искажения - это изменения формы колебания, обусловленные кривизной характеристик транзисторов, диодов, магнитопроводов, полупроводниковых конденсаторов, микросхем и др. элементов. Параметры нелинейных элементов зависят от воздействующего на них тока или напряжения. Отличительным признаком нелинейных искажений является то, что им подвержено даже гармоническое колебание. На этом основана их простейшая количественная оценка с помощью коэффициента гармоник. Если на вход усилителя подать чисто гармоническое напряжение, то на выходе получим не только его первую гармонику, но и высшие.

Коэффициентом гармоник называется отношение эффективного (действующего), значения суммы высших гармоник выходного напряжения к эффективному значению первой его гармоники, вычисляется по формуле.

где - действующие напряжения отдельных гармоник выходного напряжения.

Этот коэффициент можно определить по сквозной характеристике (метод Клина), который позволяет учесть влияние второй и третьей гармоники выходного сигнала по формуле:

,

где - коэффициенты второй и третьей гармоники, определяются графически.

Для этого на сквозной характеристике, рис. 5, отмечают пять точек, соответствующих: точке покоя, наибольшей амплитуде входного сигнала, половине наибольшей амплитуды сигнала (с учетом обеих полуволн). Значения переменных а, в и с определяются графически по рис 5.

a = 13 – 7=6

b=7 – 1,5=5,5

с = 9,9 – 3,8=6,1

Заключение