Задача №2: Выполнить расчёт малосигнального усилителя.
Таблица 1 – Исходные данные для расчёта каскада с ОЭ.
Тип БТ Uкэ, В Iк, мА Eг, мВ Rг, Ом Rн, кОм Сн, нФ КТ361Б 6 9 7 100 5 0,05
Каскад должен обеспечивать усиление в полосе частот от fн=20 Гц до fв=20 кГц.
Рис. 2 – Схема усилителя с ОЭ.
Расчёт.
1. Для обеспечения стабилизации рабочей точки падение напряжения на резисторе RЭ (потенциал эмиттера) выбираем из условия:
U_Э=l_Э R_Э=0,2U_КЭ (1)
U_Э=0,2∙6=1,2 В
Напряжение питания Uип выбирается согласно выражению:
U_ип=2U_КЭ+ U_Э=l_К R_К+U_КЭ + U_Э (2)
U_ип=2∙6+ 1,2=13,2
Выбираем напряжение питания UИП=15 В.
2. Сопротивления резисторов RЭ и RК находим по выражениям (3) и (4).
R_K=(U_ип-U_КЭ- U_Э)/l_К (3)
R_K=(15-6- 1,2)/0,009≈867 Ом
Выбираем резистор RК – C2-23-0,125-910 Ом±5%.
R_Э=U_Э/l_К (4)
R_Э=1,2/0,009≈133 Ом
Выбираем резистор RЭ – C2-23-0,125-130 Ом±5%.
3. Находим ток базы IБ (18) и потенциал базы UБ транзистора (6).
I_Б=l_К/h_21Э (5)
I_Б=0,009/200=45 мкА
U_Б=U_БЭ+ U_Э, (6)
где U_БЭ – напряжение база - эмиттер в рабочей точке для кремниевото транзистора, можно принять 0,6 В.
U_Б=0,6+ 1,2=1,8 В
4. Для обеспечения работоспособности схемы стабилизации задаемся то¬ком делителя напряжения, образованного резисторами R1 и R2, в десять раз больше, чем ток базы:
I_Д=10I_Б (7)
I_Д=10∙45=0,45 мА
5. Находим сопротивления R1 и R2.
R1=(U_ип-U_Б)/(I_Д+I_Б ) (8)
R1=(15-1,8)/((0,45+0,045)〖10〗^(-3) )=26,7 кОм
Выбираем резистор R1 – C2-23-0,125-27 кОм±5%.
R2=U_Б/I_Д (9)
R2=1,8/(45∙〖10〗^(-6) )=40 кОм
Выбираем резистор R1 – C2-23-0,125-39 кОм±5%.
6. Ёмкости конденсаторов находим из условий (10)-(12).
