Курсовая работа: Расчет выпрямителя расчет транзисторного усилительного каскада синтез логических схем

– параметры усилительного транзисторного каскада: входное R_{каск вх} и выходное R_{каск вых} сопротивления, коэффициенты усиления по току K_I , напряжению K_U и мощности K_P .

Тип биполярного транзистора для усилительного каскада МП41А. Предельно допустимые и h_б -параметры транзисторов приведены в таблице 2.1. Напряжение источника питания E_к =13,5 В.

Таблица 2.1 – Выбор типа биполярного транзистора

Номер варианта	Тип транзистора	h-параметры				Предельные значения
		h11б , Ом	h12б	h21б	h22б , См	Uкэ , В	Iк , мА	Pдоп , мВт
23	МП41А	25	2×10-3	-0,98	1×10-6	15	40	150

Усилитель – это электронное устройство, управляющее потоком энергии, идущей от источника питания к нагрузке. Причем мощность, требующаяся для управления, как правило, намного меньше мощности, отдаваемой в нагрузку, а формы входного и выходного сигналов совпадают.

В усилительном каскаде на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером , в коллекторную цепь транзистора включен резистор R_к , с помощью которого формируется выходное напряжение.

Рисунок 2.1 – Схема транзисторного усилительного каскада с эмиттерной стабилизацией рабочего режима

Делитель напряжения на резисторах R₁ и R₂ определяет значение тока базы I_б0 , обеспечивающего положение рабочей точки покоя Р_т в режиме класса А. Для уменьшения влияния температуры на режим работы транзистора в цепь эмиттера включен резистор R_э ,который осуществляет последовательную отрицательную обратную связь по постоянной составляющей. Конденсатор C_э исключает влияние отрицательной обратной связи по переменной составляющей .Разделительный конденсатор C₁ устраняет влияние внутреннего сопротивления источника входного сигнала U_вх на режим работы транзистора по постоянному току.Конденсатор C₂ обеспечивает выделение из коллекторного напряжения переменной составляющей U_вых , которая может подаваться на нагрузочный резистор R_н .R_к позволяет регулировать разность потенциалов U_кэ.

Начертим входную характеристику I_б = f (U_бэ ) при U_кэ = – 5 В и семейство выходных вольт-амперных характеристик I_к = f (U_кэ ) при I_б = const, на которых по нескольким точкам построим кривую допустимой мощности P_к , рассеиваемой транзистором (рис. П2.1). Ниже этой кривой из точки U_кэ = 14, выбрав наиболее подходящий угол наклона, проведем нагрузочную линию U_кэ = E_к – I_к (R_к +R_э ), на которой выберем и отметим положение рабочей точки покоя Р_т в режиме класса А и допустимые при этом пределы изменения амплитуды базового тока ±I_{m б} , соответствующие максимальному значению входного сигнала. Положение рабочей точки на входной характеристике должно соответствовать значению тока I_б0 , при котором выбрана рабочая точка на пересечении линии нагрузки и выходной характеристики.

На графиках выходных и входной характеристик изобразим (подобно рис. П.2) кривыеi_к = I_{к 0} + I_{m к} sin(wt), u_кэ =U_{кэ 0} + U_{m кэ} sin(wt), i_б = I_{б 0} + I_{m б} sin(wt).

По графикам определим и значения:

I_б0 =0,3 мА;

±I_{m б} = ±0,5 (I_{б max} – I_{б min} ); (2.1)

I_{m б} = 0,5 (0,5– 0,1) = 0,2 мА;

I_к0 =22 мА;

±I_{m к} = ±0,5 (I_{к max} – I_{к min} ); (2.2)

I_{m к} = 0,5 (34-8) =13 мА;

I_э0 = I_б0 +I_к0 ; (2.3)

I_э0 =0,0003+0,022 = 0,0223 А;

U_бэ0 =0,24 В;

±U_{m бэ} = ±0,5 (U_{б max} – U_{б min} ); (2.4)

U_{m бэ} = 0,5 (0,275 - 0,18) = 0,095 В.

U_кэ0 = 6,2 B

±U_{m кэ} = ±U_m