Курсовая работа: Расчет усилительного резистивного каскада на биполярных транзисторах

Порядок расчета

Рис. 6. Схема резистивного каскада усилителя

Для выданного варианта задания рассчитать резистивный каскад усилителя (рис. 6) на биполярном транзисторе с заданным типом проводимости (p-n-p или n-p-n), включенным по схеме с общим эмиттером, имеющим эмиттерную стабилизацию точки покоя, работающем в режиме усиления класса А и имеющем сглаживающий фильтр по цепи питания элементов смещения (задания) рабочей точки.

Исходные данные приведены в таблице 1.

Тип транзистора	p-n-p
Нагрузка	250	[Ом]	Rн
Сопротивление генератора	120	[Ом]	Rг
Нижняя частота усиления	40	[Гц]	fн
Верхняя частота усиления	8200	[Гц]	fв
Минимальная температура окружающей среды	-5°	[° С]	tмин
Максимальная температура окружающей среды	+50°	[° С]	tмакс
Выходной сигнал	8	[В]	Uвых
Коэффициент сглаживания фильтра	7	q
Коэффициент частотных искажений	3	[дБ]	Мн
Коэффициент частотных искажений	4	[дБ]	Мв

1.Расчет усилительного каскада

1. Амплитудное значение U_{ВЫХ m} переменной составляющей напряжения выходного сигнала на нагрузке:

U_{ВЫХ m} = * U_ВЫХ =;

2. Сопротивление резистора R_К выбирается предварительно из соотношения:

R_К = (3 5)*R_Н == 1100 (Ом);

Принимаем стандартное значение R_К =1100 (Ом).

3. Определяется сопротивление нагрузки R_Н по переменной составляющей усиливаемого сигнала:

R_Н* = R_К || R_Н = =

4. Амплитудное значение переменной составляющей тока I_{К m} через транзистор:

I_{К m} = =;

5. Для обеспечения выполнения требований I.1 и I.4 при работе усилителя в классе А, необходимо выполнение следующих условий:

U_{К max Э} 2,5 * U_{ВЫХ m} = 2,5*11,314=28.284 (В);

I_{К max Э} 3 *I_{К m} = 3*0,056=0,167 (А);

P_{К max Э} 6,25 * U_{ВЫХ m} * I_{К m} = 6,25*11,314*0,056=3,927 (Вт) , где

U_{К max Э} =28,284 (В), I_{К max Э} =0,167 (А), P_{К max Э} =3,927 (Вт)–

максимальные значения напряжения, тока и мощности, которые должен обеспечивать транзистор VT.

6. Выбор транзистора VT должен производиться с учетом коэффициента нагрузки (70%) по названным выше параметрам, поэтому транзистор VT выбирается по следующим критериям:

=;

=;

=.

U_{К Э max} = 40,406 (В)

I_{К max} = 0,238 (А)

P_{К max} = 7,855 (Вт)

На основании полученных данных выбираем транзистор для максимальной температуры из указанного диапазона. Транзистор КТ820А наиболее подходит, по характеристикам полученных данных.