Расчетно-графическая работа по курсу электроники. Расчет однокаскадного усилителя. Вариант №25. Задание: Требуется рассчитать однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе, схема которого приведена ниже. В этой схеме тип транзистора определяется полярностью заданного напряжения.
    
     Порядок расчета усилителя: 1. Оценка предельных параметров работы транзистора:
    Uкэмах = 1,2 * 18= 21.6 в
    Rк выбираем в 3.5 раз меньше Rн, где Rн из условия задания = 420 ом
    Iкм = Uвых.мах. * (Rк + Rн) / Rк * Rн = 6 * (420 + 115) / 420 * 115 = 66.46 мА
    Предельно допустимое значение тока коллектора
    Ikmax = 2Ikm + 0.2Ikm = 66.46*2 + 66.46*0.2=146.22 мA
    Выбираем транзистор ГТ404В 2. Уточняем Iкmin. Для этого на входной ВАХ найдем ток базы, с которого
    предположительно начинается линейная часть входной ВАХ: Iкmin = 4 мА 3. На выходной ВАХ стоим линию нагрузки по постоянному току:
    Iкп = 66.46 + 4= 70.46 мА
    Uкп = 6 + 2 = 8 В, где ?U=2 в, 4. Сопротивление коллекторной цепи Rоб = Rк + Rэ ,
    Rоб = Eп/I = 18/0.12772 = 141 Ом, -> Rэ=141 - 115 = 26 Ом 5. Сопротивление Rэ попадает в диапазон 0,1 - 0,25 Rk 6. Построим линию нагрузки по переменному току:
    ?= arctg ((Rk+Rн)/RкRн);
    Найдем точку пересечения нагрузочной линии по переменному току:
    Учитывая масштаб по осям Ox и Oy решая систему уравнений:
    Приходим к решению Ik*=158.46 мА
    В градусном измерении нельзя решать т.к. ветви имеют не одинаковый масштаб. 7. По выходной характеристике строим переходную характеристику, а на
    выходной характеристике эпюру изменения напряжения коллектора. 8. Напряжение покоя базы Uбэп = 0,65 В
    Ток покоя базы Iбп = 7,5 мА 9. Входное сопротивление каскада по переменному току:
    Rвх~ = Uбзm / Iбm = 400 Ом 10. Зададимся необходимым коэффициентом нестабильности S=4, отсюда найдем
    напряжение Rд;
    Rд = [S*(Rэ+h21 * Rэ)-h21*Rэ] / [h21-S] = (3224-780)/26=94 Ом 11.Определим вeличину разделительной емкости С2:
    C2=1 / [2?f (Rк + Rн) (M?-1)1/2] = 1/823151=1.22*10 Ф 12.Найдем емкость конденсатора Сэ:
    Cэ=10/2?fнRэ=10/2 * 3,14 * 250 * 26 = 2.45*10 Ф 13.Рассчитываем сопротивление делителя R1 и R2:
    UR2 = Uбэп + (Iбп + Iкп) * Rэ = 0,65 + (0,0075 +0,07) •26 = 2,665 В
    Iд подбираем эмпирически по правилам (Iд = 3 * Iбн): =22.5 мА
    R2=UR2/Iд; R2 = 118.4444Ом; R1 = R2*Rд / (R2+Rд) = 53 Ом 14.Рассчитываем коэффициент усиления по напряжению:
    По графическим характеристикам: Ku~ = 6/0.06 = 100
     Для диапазона средних частот определим Ku~:
    Анализируя схему работы транзистора на средних частотах получим
    Кu~ = h21э • Rвх / Rк = 30 • 400/115=104.34 Вывод: При выполнении данного расчетно - графического задания был использован германиевый транзистор ГТ 404В. Из расчета видно, что коэффициент усиления определенный графо - аналитическим методом мало отличается от коэффициента определенного из схемы замещения однокаскадного усилителя на средних частотах. Это связано с неточностью самого графо - аналитического метода и приближенность формул используемых при расчете. Но так как значения отличаются меньше чем на порядок то результаты расчета считаем удовлетворительными в рамках этого расчетно - графического задания. Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации ХГТУ Кафедра "Электроника и электротехника" Расчетно - графическая работа
    Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе
    Выполнил: ст-т гр.ВМ-71
    Спорыхин Денис Игоревич
    
    Проверил: зав. ............