Линейный однокаскадный усилитель сигнала звуковой частоты

PAGE 13

Национальный исследовательский университет <<МЭИ>>

Институт автоматики и вычислительной техники

___________________________________________________________________________

Кафедра электрофизика информационных систем

Курсовой проект

Линейный однокаскадный усилитель сигнала звуковой частоты

Выполнил

Студент : Папета В.А.

Группа : А-01-13

Дата : _________

Принял

Преподаватель : Лагутина С.В.

Оценка : ____

Дата : _________

Дано:

- вид каскада: ОЭ

- рекомендуемый тип транзистора : КТ315б

- максимальное напряжение на нагрузке : 4.4 В

- сопротивление Rн : 3 кОм

- емкость Cн нагрузки : 0.7 нФ

- сопротивление генератора Rг : 0.1 кОм

- коэффициент усиления каскада Kе0 4.3

- полоса пропускания каскада: fн 400 Гц и fв 40 кГц).

Свойства транзистора:

тип транзистора: n-p-n
технологический диапазон параметра : 50…350
предельные (максимальные) параметры

Iк доп : 100 мА

Uкэ доп : 20 В

Pдоп : 150 мВт

емкости коллекторного и эмиттерного переходов

Скп : 7пФ

Сэп,: 7пФ

частотные параметры транзистора:
fт : 250 Гц

Определение напряжения источника питания и рабочего режима транзистора (рабочей точки).

Запас напряжения, связанный с нелинейностью выходных вольт-амперных характеристик транзистора Uнел = 1В;

Запас для ухода рабочей точки из-за термонестабильности Uт = 1В;

Амплитуда неискаженного выходного сигнала UВЫХ = 4.4В;

UA = Uвых + Uт + Uнел = 6.4В;

Источник питания – источник ЭДС с напряжением Eп = 20В;

Iко=1мА(тепловой ток)

IA > I~ + Iк0 IA= 0.021(A)

Расчет резисторов

Определение сопротивлений выходной части каскада:

R= = =647.61(Ом)

Rэ+Rк=620 (Ом)

Rк = (3..4) Rэ

Rэ=155 (Ом) Rк=465 (Ом)

URэ = 2..6 (В),

Rэ= (2..6) /0.021 =95..285

Rк= R= – Rэ.

Итого: Rэ=150 (Ом) Rк=470 (Ом)

R~=Rк || Rн=406(Ом)

IA R~= 8.53(В)

Определение сопротивлений резисторов входной цепи.

Iк доп = 1.54 (мА)

– RЭ, где IбА = IА /=0.11*10-3(А)

-150=1715(Ом) Rб = 700(Ом)

3888(Ом)\

=853(Ом)

Резисторы
Резистор	Расчет, Ом	Округление до ряда Е12, Ом
Rэ	155	150
R1	3888	3900
R2	853	1000

Расчет рабочего режима каскада

NAME Q_Q1

MODEL KT315B

IB 7.19E-03

IC -1.16E-02

VBE -8.12E+00

VBC 8.35E-01

VCE -8.96E+00

BETADC -1.61E+00

GM -1.69E-01

RPI 2.11E+14

RX 1.50E+01

RO 5.90E+00

CBE 8.15E-12

CBC 5.15E-08

CJS 0.00E+00

BETAAC -3.57E+13

CBX/CBX2 0.00E+00

FT/FT2 -5.23E+05

Схема каскада по постоянному

току

Rб = R1 || R2=3900*1000/(3900+1000)=795Ом

Rсм = Rб + Rэ (1+)=700+155*150=23800Ом

Eсм = -Eп =-15*1000/(1000+3900)=-3.06В

– Eсм = – Uбэ + Iб Rсм

Iб=(3.06-0,7)/ 23800=98мкА

Iк = Iб=185*96*10^-6=8.1мА

– Eп= – Uкэ + Iк R=

Uкэ=0,0081*647-15=7.6B

Расчет возможного ухода рабочего тока

= =150/(150+795)=0.15

Iк1 = / =0.3мА

Iк2 ==0.4мА

Iк = Iк1 + Iк2=0.7мА

UТ = Iк R==0.42В

Графический расчет усилительного каскада.

rвх = 79 Ом

Iб =0.000403А Uбэ =0.75В

Iк = 6.7мА Uкэ = 8.1В

Определение основных параметров каскада.

x =

= * *= 4.3

x =27812Ом

Далее из Х находим Rэ1, затем Rэ2

Rэ1=108 Ом

Rэ2=37 Ом

Резистор

Расчет, Ом

Округление до ряда Е24, Ом

Rэ1

108

110

Rэ2

=960 Ом

RВЫХ RК=1000Ом

= -9.028

=0.905

=0.75

Ke0= Ku хх ,= -6.12

Расчет конденсаторов.

=0.000397

Cэ=2.62мкФ

Cp1=0.52мкФ

Cp2=0.14мкФ

Конденсатор	Расчет, мкФ	Округление до ряда Е6, мкФ
Сэ	2.62	2.2
Ср1	0.52	0.47
Ср2	0.14	0.15

Определение верхней границы полосы пропускания каскада

Свх= Сэ + Ск

вх= Свх(Rвх||Rг) 8.75*10^-8

вых= Сн экв(Rн||Rвых)9.7*10^-8

Сн экв = Сн + Ск13нФ

Т = / (2fт (1+))=4.77*10^-7

=4.26*10^-7

= 37.4КГц < 40 КГц
Вероятна ошибка из-за погрешности измерения

Линейный однокаскадный усилитель сигнала звуковой частоты

Расчет рабочего режима каскада

Расчет возможного ухода рабочего тока

Определение основных параметров каскада.

Расчет конденсаторов.

Определение верхней границы полосы пропускания каскада

Спецификация элементов