МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова»

Кафедра электротехники и МЖ

Курсовая работа

по дисциплине «Общая электротехника и электроника»

по специальности 110302 – «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

на тему: Усилитель напряжения на биполярном транзисторе

Выполнил:

Студент заочного отделения

Инженерного факультета

3 курса 4 группы

Кононов Г.Г.

Проверил:

Кандидат технических наук,

доцент

Иванов В.И.

Курск 2009

Исходные данные для проектирования

 

Вариант 13

Тип транзистора n-p-n

Параметры транзистора: Напряжение база-эмиттер

Uбэ.о

= 0,6 B Дифференциальный коэффициент передачи тока базы (β)

h21э

= 45 Выходная проводимость в схеме с общим эмиттером

h22э

= 0.04 мСм Другие параметры: Напряжение источника питания

Uи.п

= 15 В Сопротивление нагрузки

Rн

= 2 кОм Емкость нагрузки

Cн

= 545 пФ Нижняя граничная частота усилителя

fн

= 60 Гц

Коэффициент усиления (на средних частотах)

Ku

= 12

Необходимо рассчитать параметры компонентов схемы (сопротивления всех резисторов и емкости конденсаторов), верхнюю граничную частоту fв, построить диаграммы напряжений и токов в различных цепях схемы (на входе, в цепях базы и коллектора, на нагрузке).

1. Описание схемы каскада

Усилитель построен по схеме с общим эмиттером. На рис. 1 показана схема усилителя на транзисторе типа n-p-n. Статический режим (точка покоя) задается базовым делителем напряжения R1, R2 и суммарным сопротивлением резисторов Rос и Rэ в эмиттерной цепи, которые обеспечивают термостабилизацию тока коллектора покоя за счет отрицательной обратной связи (ОС) по постоянному току. Благодаря отрицательной ОС схема рис. 1 имеет высокую стабильность точки покоя и при изменении параметров транзистора (в первую очередь, коэффициента h21э) статический режим практически остается неизменным. Резистор Rэ зашунтирован конденсатором Сэ достаточно большой емкости для устранения влияния этого резистора на переменном токе. Другой резистор Rос является элементом ООС не только по постоянному, но и по переменному току, которая снижает коэффициент усиления до заданного значения, улучшая стабильность параметров усилительного каскада.

Рис. 1 - Схема однокаскадного усилителя с емкостной связью на биполярном транзисторе с общим эмиттером

Разделительные конденсаторы С1 и С2 осуществляют развязку по постоянному и переменному току в цепях связи входа усилителя с источником сигнала и нагрузки с выходом усилителя. Конденсатор С1 соединяет цепь базы с источником сигнала по переменному току и в то же время изолирует вход каскада по постоянному току. Конденсатор С2 выполняет такую же функцию по отношению к выходу каскада и нагрузке. Оба конденсатора должны иметь достаточно малое сопротивление на частоте сигнала.

  2. ............