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 Сф, С1, С2, Сэ 7 7. Результаты расчета 8 8. АЧХ и ФЧХ усилителя 9 9. Список литературы 10 1. Предварительные данные для расчета усилителя UН = 0.2 В RН = 0.3 кОм RС = 0.5 кОм К = 90 t max = 70 0C S = 4 fн = 50 Гц fв = 25 Гц 2. Выбор транзистора. Произведем необходимые расчеты для выбора транзистор: где Uн - напряжение на нагрузке Rн - сопротивление нагрузки Мощность, рассеиваемая на коллекторе (при ? = 1.1) ?к = 8???Pн = 8?1.1?0.13 = 1.14 мВт Необходимый коэффициент передачи по току: Внеобх = 1.5 * К = 1.5 * 90 = 135 , где К - коэффициент усиления Необходимая добротность усилителя Dу: Dу = 10 * К * ?в = 20 * ? *?в * К = 20 * 3.14 * 25000 * 90 = 1.4*10 8 Для выбранного транзистора добротность Dт : где r?б - объемное сопротивление базы, равное 150 Ом Cк - емкость коллекторного перехода По расчетным данным и из условий : Ркmax >Рк , Bmin ? Bнеобх , ?в ? ?в,необх выбираем транзистор КТ3107И 1 3. Расчет режима транзистора по постоянному току. Максимальный ток коллектора Iк,м : Ток коллектора Iк определяем по формуле: Проверим, что ток базы больше макс. тока сигнала : где В - коэффициент передачи по току. где Rвх = В * rэ= 1к9 - входное сопротивление каскада Ес - источник сигнала Rс - входное сопротивление источника сигнала Т.о., условие выполнено, т.к. 13.5 мкА > 1.3 мкА Напряжение на оллекторе-эмиттере Uкэ : Рабочая точка транзистора =1.5 В I0к = 1.82 В 4. Выбор напряжения источника питания. Выбор напряжения источника питания Ек: В соответствии с ГОСТ выбираем 5 В Падение напряжения на Rф :
    URф = (0.1?0.2)* Ек = 0.2*5 = 1 В Напряжение на делителе Uд : Uд = Ек - URф = 4 В 5. Расчет элементов, обеспечивающих рабочий режим транзистора. Найдем Rэ по формуле : где S - температурный коэффициент
    Rб = (5?10) Rвх = 5*1900 = 9500 Ом - общее сопротивление базы Определим Rк : Найдем Uб : Найдем R2 : Определим ток делителя: Условие Iд ? 0.2 Iк выполняется, т.к. 0,4мА ? 0.4 мА Определим Rф : По ГОСТу выбираем: R1 = 6к0 R2 = 16к0 Rэ = 3к2 Rф = к45 Проверим выполнение неравенства:
    I0к * Rэ + U0кэ + I0к * Rк + (I0к + Iд) * Rф ? Ек
    5.824 + 1.5 + 2.5 + 1.179 ? 5 11 ? 5 - неравенство выполняется Определим 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). Определим для повторителя RЭ2:
    
    UБ2 = UК1 = I0Э *RЭ + U0КЭ = 1.82мА * 3.2кОм + 1.5В = 7.32 В
    UБЭ2 = r?б * I0Э = 150 * 1.82мА = 0.27 В Определим сопротивление RЭ2Н : Найдем Rвх2 и Rвых2 : Коэффициент усиления повторителя К2 : Коэффициент усиления первого каскада: Получаем общий коэффициент усиления предварительного усилителя:
    К = К1 * К2 = 86 * 0.98 ? 84.5 6. Расчет емкостей Сф, С1, С2, Сэ . ............