Задача №4 из контрольной работы №2 (вариант 9)

Контрольная работа 2
Вариант 9
Задача 4

Рассчитать каскад предварительного усиления по напряжению на биполярном транзисторе, включенном с общим эмиттером, с последовательной отрицательной обратной связью по току. Схема усилительного каскада приведена на рис.14. Данные для расчета в табл. 12


Исходные данные:
No  Тип и структура транзистора     
,
кОм  ,
мА      ,Ом

5 КТ373Г,
n-p-n 30 11 65 20 50 50 125 50

Требуется рассчитать: значения элементов схемы и данные рабочего режима транзистора.

1. Расчет элементов схемы:

1.1  Сопротивление резистора нагрузки транзистора :
, где
– напряжение питания транзистора;
– максимальное значение тока коллектора.


, где
– коэффициент запаса по току . Обычно = 0,7....0,8. Примем = 0,75.
Величины и выбираются из табл. 12. (Исходные данные)


Выбираем стандартное значение по табл.16. Приложения 7.
= 750 Ом.
1.2  Сопротивление резистора эмиттерной стабилизации режима работы транзистора , являющийся элементом цепи ООС.
Требуемая стабилизация режима работы достигается, при условии:
≈ 0,1

Выбираем стандартное значение по табл.16. Приложения 7.
= 75 Ом.

1.3  Эквивалентное сопротивление делителя напряжения .
Делитель создает на базе транзистора напряжение смещения и участвует в стабилизации режима работы.
, где
- коэффициент нестабильности. В реальных схемах усилителя = 2...5. Принимаем среднее значение = 3,5
Ом

2. Определяем параметры рабочего режима транзистора:
Расчет минимального и максимального значения коллекторного тока и (максимальное значение уже рассчитано).

Минимальное значение выходного коллекторного тока:

мА.
Максимальное значение выходного коллекторного напряжения:
, где
– сопротивление нагрузки каскада, берется из табл.12. (Исходные данные)


Минимальное значение выходного коллекторного напряжения:
, где
– напряжение насыщения биполярного транзистора. Для кремниевых транзисторов ≈ 0,8 В. Для германиевых транзисторов ≈ 0,5 В. Для данного транзистора КТ373Г n-p-n (кремниевый) ≈ 0,8 В.

Выходное напряжение – напряжение на коллекторе в рабочей точке:



Выходной ток – ток коллектора в рабочей точке:


Входной ток – ток базы в рабочей точке:
, где
- среднегеометрическое значение коэффициента передачи тока транзистора:
, где
и – минимальное и максимальное значения коэффициента передачи тока. Эти величины берутся из табл.12.(Исходные данные)

мА

Входное напряжение – напряжение на базе транзистора на/в рабочей точке:
, где
– пороговое напряжение биполярного транзистора. Для кремниевых транзисторов ≈ 0,7 В. Для германиевых транзисторов ≈ 0,4 В. Для данного транзистора КТ373Г n-p-n (кремниевый) ≈ 0,7 В.
– входное сопротивление транзистора, берется из табл. 12. (Исходные данные)
В
Расчет сопротивления резисторов делителя и .
Эквивалентное сопротивление делителя:


Входное сопротивление усилительного каскада определяется сопротивлением делителя. Поэтому ≈ = 188 Ом.

Напряжение на эмиттере транзистора в рабочей точке:

В
Также:


Отсюда:

Ом


Ом

Рассчитав и , выбираем их стандартные значения.
Принимаем = 2,7 кОм, = 200 Ом
Значение емкости разделительного конденсатора определяется, исходя из значения нижней частоты диапазона усиливаемого сигнала .

118 нФ
Значение берется из табл. 12.(Исходные данные)

Емкость блокировочного конденсатора:

327 мкФ
Рассчитав и , выбираем их стандартные значения.
нФ; мкФ.

Проверочный расчет коэффициента усиления каскада: