Министерство образования РФ

Уральский Государственный Технический Университет

Кафедра Автоматика и управление в технических системах

РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ

НА ТРАНЗИСТОРЕ КТ3107И

Курсовая работа по

Электронике

Студент гр. Р-291а А.С. Клыков

Преподаватель

доцент, к.т.н. В. И. Паутов

Екатеринбург 2000

Содержание.

1. Предварительные данные для расчета усилителя 3

2. Выбор транзистора 4

3. Расчет режима транзистора по постоянному току 4

4. Выбор напряжения источника питания 5

5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим тр-ра 5

6. Расчет емкостей С_ф, С₁, С₂, С_э 7

7. Результаты расчета 8

8. АЧХ и ФЧХ усилителя 9

9. Список литературы 10

Предварительные данные для расчета усилителя

2. Выбор транзистора.

П
роизведем необходимые расчеты для выбора транзистор:

где U_н – напряжение на нагрузке R_н – сопротивление нагрузки

Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при  = 1.1) _к = 8P_н = 81.10.13 = 1.14 мВт

Необходимый коэффициент передачи по току: В_необх = 1.5 * К = 1.5 * 90 = 135 ,

где К – коэффициент усиления

Необходимая добротность усилителя D_у:

D_у = 10 * К * _в = 20 *  *_в * К = 20 * 3.14 * 25000 * 90 = 1.4*10 ⁸

Д
ля выбранного транзистора добротность D_т :

где r_б – объемное сопротивление базы, равное 150 Ом C_к – емкость коллекторного перехода

По расчетным данным и из условий : Р_кmax >Р_к , B_min  B_необх , _в  _{в,необх} выбираем транзистор КТ3107И ¹

3. Расчет режима транзистора по постоянному току.

М
аксимальный ток коллектора I_к,м :

Т
ок коллектора I_к определяем по формуле:

П
роверим, что ток базы больше макс. тока сигнала :

где В – коэффициент передачи по току.

г
де R_вх = В * r_э= 1к9 - входное сопротивление каскада Е_с – источник сигнала R
_с – входное сопротивление источника сигнала

Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА

Н
апряжение на оллекторе-эмиттере U_кэ :

Рабочая точка транзистора =1.5 В

I⁰_к = 1.82 В

4. Выбор напряжения источника питания.

В
ыбор напряжения источника питания Е_к:

В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В

Падение напряжения на R_ф :

U_Rф = (0.10.2)* Е_к = 0.2*5 = 1 В

Напряжение на делителе U_д :

U_д = Е_к - U_Rф = 4 В

5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора.

Н
айдем R_э по формуле :

где S – температурный коэффициент

R_б = (510) R_вх = 5*1900 = 9500 Ом – общее сопротивление базы

О
пределим R_к :

Н
айдем U_б :

Н
айдем R₂ :

О
пределим ток делителя:

Условие I_д  0.2 I_к выполняется, т.к. 0,4мА  0.4 мА

О
пределим R_ф :

По ГОСТу выбираем:

R₁ = 6к0 R₂ = 16к0 R_э = 3к2 R_ф = к45

Проверим выполнение неравенства:

I⁰_к * R_э + U⁰_кэ + I⁰_к * R_к + (I⁰_к + I_д) * R_ф  Е_к

5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179  5

11  5 – неравенство выполняется

О
пределим коэффициент К для предусилителя на одном транзисторе КТ3107И

Для того, чтобы обеспечить требуемый коэффициент усиления введем в схему эмиттерный повторитель на транзисторе КТ3107И (Рис.2).

О
пределим для повторителя R_э2:

U_Б2 = U_К1 = I⁰_э *R_э + U⁰_Кэ = 1.82мА * 3.2кОм + 1.5В = 7.32 В

U_Бэ2 = r_б * I⁰_э = 150 * 1.82мА = 0.27 В

О
пределим сопротивление R_Э2Н :

Н

айдем R_вх2 и R_вых2 :

К
оэффициент усиления повторителя К₂ :

К
оэффициент усиления первого каскада:

Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя:

К = К₁ * К₂ = 86 * 0.98  84.5

6
. Расчет емкостей С_ф, С₁, С₂, С_{э .}

где К_СГ = 40 – коэффициент сглаживания

f_П = 100 Гц – основная частота пульсации ист.питания

И
з равенства:

Пусть М_н,вх = 0.92

М_н,э = 0.86

Тогда М_н,вых =0.89

Р


асчет С₁, С₂, С_э :

7. Результаты расчета

Табл.1

Список литературы:

1. Радио и связь, М.,1990г.

2. Расчет предварительного усилителя на транзисторе,, В.И.Паутов, Ю.Н. Секисов,

И.Е. Мясников, Екатеринбург : УПИ, 1992г.

1 Параметры транзистора взяты из справочника « Радио и связь » М.: 1990г