(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Ек - кэп ~Ь Лшк ~\~ Uэ

где

(2. (2..

При определении величины с/эп исходят из следующих сообр жений. Повышение напряжения U3n сказывается на увеличении те пературной стабильности режима покоя каскада, так как при эт сопротивление R3 получается больше и тем самым увеличивает глубина отрицательной обратной связи по постоянному току в ка каде. Однако при этом необходимо повышать напряжение питан £к схемы. В соответствии с указанным величину U3n выбирают ра ной (0,1-5- 0,3)£ .

С учетом выражения (2.8) получаем

кэп ~г~ кпк 0,7 -~0,9

(2.1:

Сопротивление R3 находят из отношения

Ra = эпкп-

При расчете элементов входного делителя следует исходить таких соображений. С точки зрения температурной стабильности режима покоя нужно, чтобы изменение тока базы покоя /бп (всле ствие температурной нестабильности напряжения £/бэп) слабо отр жалось на изменении напряжения U6n.

Для этого требуется, чтобы ток делителя /д, протекающий чер* резисторы Ri и R2, превышал ток /бп через резистор Rt. Однако пр условии /д^/бп сопротивления Rx и R2 получаются малыми и ок зывают сильное шунтирующее действие на входную цепь транзит тора. Поэтому при расчете элементов входного делителя вводят о раничения:

#6 = #ill#2 = (2-5-5)rBX, /д = (2-5)/бп,

(2.1 (2.13

где гвх - входное сопротивление транзистора, характеризующее со ротивление цепи база - эмиттер переменному току (гвх = Ас/бэ/А/б1 Соотношение для расчета сопротивлений Ri и R2 получаем й схемы рис. 2.4:

иЪз

1д + hn

(2.1 (2.18!

Тип транзистора выбирают с учетом частотного диапазона работ каскада (по частоте fa или fp), а также параметров по току, напря; жению и мощности. Максимально допустимый ток коллектора тра зистора /к.доп Должен быть больше наибольшего мгновенного зн чения тока коллектора в каскаде, т. е. /ктах = /кп + /кт < /к.до.



9 5 а)- Транзистор по напряжению обычно выбирают с учетом Отношения Um. до >£к- Мощность Рк = UauIKn, рассеиваемая в

пекторном переходе транзистора, должна быть меньше максималь-к0Л 0ПуСТИмой мощности Як.доп транзистора. Кривая предельно до-Н° тимой мощности представляет собой гиперболу, для каждой точки которой UK9IK = Рк.доп (рис. 2.5, а).

Таким образом, расчет каскада по постоянному току решает за-выбора элементов схемы для получения в нагрузке необходимых Параметров выходного сигнала.

Важными показателями каскада являются его коэффициенты усиления по току Ki, напряжению Ки и мощности Кр , а также входное #вх и выходное #вых сопротивления. Задача определения этих показателей решается при расчете усилительного каскада по переменному току. Метод расчета основан на замене транзистора и всего каскада его схемой замещения по переменному току. Схема замещения каскада ОЭ приведена на рис. 2.6, где транзистор представлен его схемой замещения в физических параметрах

(см. рис. 1.29, б). Расчет по переменному току можно также вести, используя схему замещения транзистора в h- параметр ах.

Расчет каскада производится для области средних частот, в которой зависимость параметров от частоты не учитывается, а сопротивления конденсаторов в схеме равны нулю и на схеме рис. 2.6 не показаны. По переменному току сопротивление источника питания равно нулю, в связи с чем верхний вывод резистора Rx на схеме замещения связан с выводом эмиттера. Входной сигнал, как и ранее, принимается синусоидальным. Токи и напряжения в схеме характеризуются их действующими значениями, связанными с амплитудными значениями коэффициентом 1/1/2


Рис. 2.6.

тельного

Схема замещения усили-каскада ОЭ в физических параметрах

Его

Опреде,

лим

входное сопротивление каскада RB

находят из параллельного соединения сопротивлений R ь R2 и

сопротивления гвх входной цепи транзистора

Я = tfi II Я. II г . (2Л6)

чеоеЛЯ опРеделения сопротивления гвх выразим напряжение и6э Р з ток /б. Поскольку внутреннее сопротивление источника тока рус (рис. 2.6) велико, а гк(!

XI9)

+ RK II Rh гэ> имеем

ила

U63 = 1ъ{гъ + (1 + $)ra

(2.17)



Поделив левую и правую части уравнения (2.17) на ток /6, пах

дим

гъ +(1 +Р)г8.

(2.1

Подсчитав в первом приближении RBX по величине гВх с учет, возможных значений гб, J3 и гэ, указанных в § 1.3, и условия Rt R2 > (2-г- 5)гвх, получаем, что входное сопротивление каск ОЭ не превышает 1-3 кОм.

Для определения коэффициента усиления каска по току Ki - fJKx выразим ток /н через /вх. С этой целью вг чале определим ток /б через /нх:

При определении тока /н через /б можно не учитывать сопрог ление гэ, весьма малое по сравнению с сопротивлениями элемен выходной цепи:

С учетом выражения (2.19) имеем

к о) II R* II Ян

и

(2.5

Подставив полученное соотношение в выражение для коэффи~ ента усиления по току, находим

Як Ян

Видно, что коэффициент Hi пропорционален коэффициенту р1 тр зистора и зависит от шунтирующего действия входного делител значений сопротивлений RK, RH. Соотношение (2.22) подтверж сказанное ранее о необходимости выбора Ri R£> гвх и выполне условия /? > RH. Для ориентировочной оценки К./ можно прин вх вх и (э) /?к II/?а- Тогда выражение (2.22) принимает

/С/ Р

Як II Яв Ra

Таким образом, каскад ОЭ обладает довольно значительным : эффициентом усиления по току, стремящимся в пределе при Ra~ к коэффициенту передачи тока транзистора р\

Коэффициент усиления каскада по н а п р я нию Ки = с7ВЬ1х/£г можно найти, выразив напряжение на нагр через ток нагрузки Ug = /Е/?н, а напряжение источника - че входной ток каскада:



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.