Есть конспект?
Пришлите нам!

2.5 Упрощенный расчет усилителя

Рис.2.8. Схема апериодического усилителя с общим эмиттером и фиксированным напряжением базы.

 

Напряжение источника питания обычно задано, поэтому транзистор усилителя подбирают под его напряжение. д.б. > EK. При подборе транзистора учитывают также Iкбо,PKmax, h21Э – статический коэффициент передачи тока. RК определяют по формуле:

Rк = 0,4Eк / Iкп

IКП – ток покоя коллектора. Обычно находится в пределах 0,5 – 2,0 mA, для расчетов принимаем IКП = 1 mA.

Сопротивление RЭ определяют из следующего соотношения Rэ = (0,1…0,3 ) EК / IКП

Теперь выбираем R2 и R1. Обычно сопротивление R1 в несколько раз больше R2. R2 выбирается в 2-5 раз больше RЭ.

R1 = 2,4 · [ (EК – IКП · RЭ) / IКП ]

EК – V (вольт)

IКП – mA (миллиамперы)

RЭ – кОм (килоомы)

 

Емкость конденсатора в цепи эмиттера выбирают из условия устранения обратной связи по переменному току.

С3 = 5000IЭп / FН

 

FН – низшая частота усиливаемого сигнала в герцах

IЭП – ток покоя эмиттера в mA

В усилителях НЧ частота выражается в Гц, при этом С3 выражается в микрофарадах mF. В усилителе ВЧ соответственно в мГц и pF (пикофарадах).

Тогда, когда хотят иметь действие отрицательной обратной связи по переменному току, резистор RЭ не шунтируют конденсатором.

При отсутствии конденсатора С3 коэффициент усиления усилителя по напряжению KU определяется отношением сопротивлений RК и RЭ даже при самых больших значениях β.

Конденсаторы С1 и С2 называют разделительными. Они позволяют отделить усилительный каскад по постоянному току от источника входного сигнала и нагрузки. Емкости разделительных конденсаторов (их часто называют переходными) выбирают такими, чтобы их сопротивление на самых низких усиливаемых частотах FН было меньше входного сопротивления последующего каскада или оконечной нагрузки по крайней мере в 5-6 раз; тогда их сопротивлением для усиливаемых переменных сигналов можно пренебречь. Емкости выбирают из соотношения: С1000 / FН · RВХ, где RВХ – входное сопротивление последующего усилительного каскада или нагрузки (кОм). Если FН в герцах, то С в микрофарадах. Если FН в мГц, то С в pF.

При среднем значении Rвх  1кОм в усилителе низкой частоты (НЧ) (FН=100Гц) емкость С ≥ 1000 / 100·1 = 10 мкФ.

В усилителе ВЧ (FН = 0,15 мГц) емкость С ≥ 1000 / 0,15·1 = 6600 pF.

 

Рассмотрим упрощенный расчет усилителя с фиксированным током базы.

 

Рис.2.9. Схема апериодического усилителя с ОЭ и фиксированным током базы.

 

R1 выбирается намного больше входного сопротивления усилителя, тогда

Iбп = EК / R1 где Iбп – ток покоя базы. Iбп – не зависит от типа и параметров транзистора, тогда

IКП = βIбп

Зная IКП и IК можем определить остальные элементы аналогично случаю, рассмотренному выше.

 

Рассмотрим другую распространенную схему.

Рис.2.10. Схема эмиттерного повторителя.

Эта схема с общим коллектором. Нагрузку включают в эмиттерную цепь транзистора, чем вводится отрицательная обратная связь. Сопротивление R3 обычно в пределах 1-5 кОм.

Входное сопротивление у этой схемы велико от десятков до сотен килоом, а выходное мало. Используют для согласования каскадов, имеющих малое входное и большое выходное сопротивления, а также как оконечные (выходные) усилительные каскады, работающие на низкоомную нагрузку. Расчет производится, как и предыдущем случае.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru