Рабочая точка оконечного каскада

Первым шагом в выборе режима работы транзистора по постоянному току является определение рабочей точки. Определение рабочей точки для первого каскада было произведено графоаналитическим методом.

Рис.1

Данный метод заключается в построении на графике выходной характеристики транзистора рабочей прямой. Рабочая прямая проходит через точки U_кэ=E_к и I_к=E_к÷R_н и пересекает графики выходных характеристик (токи базы). Для достижения наибольшей амплитуды при расчёте импульсного усилителя рабочая точка была выбрана ближе к наименьшему напряжению т.к у оконечного каскада импульс будет отрицательный. По графику выходных характеристик (рис.1) были найдены значения I_Кпост=4,5 мА, U_КЭпост=0,5 В, а также I_Бпост. =0,1мА.

Для нахождения напряжения база-эмиттер U_БЭпост на графике входных характеристик было отложено значение I_Бпост (см. рис 2).

Для рабочей точки оконечного каскада были рассчитаны следующие значения:

U_КЭпост=0,5 (В);

I_Кпост=4,5 (мА);

I_Бпост=0,1 (мА);

U_БЭпост=0,4 (В);

Расчет сопротивлений оконечного каскада

Входное сопротивление транзистора определяется по формуле (4):

 (4)

Формула (4) в последствии понадобится для вычисления коэффициента усиления каскада без отрицательной обратной связи (ООС).

Определяем максимальную мощность:

Для того чтобы транзистор удовлетворял условиям проекта должно выполняться соотношение (5):

 (5)

где  (6)

Соотношение (5) выполняется, так как 0,0225<0,075, поэтому данный транзистор удовлетворяет условиям проекта. Общее сопротивление коллекторной цепи по постоянному току для оконечного каскада рассчитывается по формуле (7):

 (7)

Для расчёта усилителя по переменному току необходимо первоначально по формулам (8) и (9) вычислить значения коэффициента усиления каскада без отрицательной обратной связи и требуемого коэффициента усиления соответственно.

 (8)

где R_вхЭ рассчитывается по формуле (4).

 (9)

Глубина обратной связи каскада g рассчитывается по формуле (10).

 (10)

где k_ос = k_треб = 10.

По формуле (11), рассчитываем сопротивление, обеспечивающее отрицательную обратную связь:

 (11)

где g определяется формулой (10).

Коллекторное сопротивление R_к рассчитывается по формуле (14).

 (14)

где (R_К+ R_Э) определяется формулой (7).

Разделительное сопротивление R₂ вычисляется по формуле (15).

 (15)

где R_Э и I_Дел определяются формулами (13) и (16) соответственно.

 (16)

Разделительное сопротивление R₁ вычисляется по формуле:

Входное сопротивление рассчитывается по формуле:

Расчет первого каскада усилителя