1.1.1.2.1 Расчет по постоянному току (Материалы по всему курсу схемотехники (необработанное))

Расчет по постоянному току.

Режим работы усилителя по постоянному току определяется элементами E_К, R_К, R_Б и параметрами транзистора VT.

Критерии выбора транзистора следующие:

¾ по значению граничной частоты усилителя;

¾ по предельно-допустимым параметрам U_КЭдоп, P_{Рас.доп}, I_Кmax.

При проектировании усилителя задаются U_Выхmax, R_Н. Исходя из этого: E_К>2U_Выхmax; ; ; с учетом того, что R_Н=(3¸5)R_К тогда, , отсюда следует, что I_Кmax5I_Нmax. Граничная частота усиления транзистора должна быть в 35 раз выше верхней граничной частоты усиливаемого сигнала f_В.

Режим работы усилителя по постоянному току, описывается системами уравнений.

По выходным характеристикам транзистора, с учетом ограничений (см. Рис. 3.7), выбирают положение нагрузочной линии по постоянному току. Е_К рекомендуют брать порядка (0.8 – 0.9)U_Кэmax. Нагрузочную линию строят по двум точкам (Х.Х. и К.З.)

Из уравнения (1): Х.Х. I_К=0; U_КЭ=Е_К, (точка 1);

К.З. U_КЭ=0; (точка 2).

Рис. 3.7 Выходные ВАХ транзистора с ОЭ и предельно-допустимые параметры.

При работе усилителя в режиме малых сигналов, рабочую точку целесообразно располагать в середине рабочей области характеристик (точка "О"). Она определяется 3^Я координатами I_Кп, U_КЭп, I_Бп. Этой точке соответствует точка "О" на входных характеристиках транзистора (см. Рис. 3.8), определяемая координатами I_Бп, U_КЭп.

Рис. 3.8 Входные ВАХ транзистора с ОЭ.

Для расчета величены резистора R_Б (по уравнениям (1') и (2') ) установим величину напряжения U_БЭп по Рис. 3.8. Поскольку величина этого напряжения порядка (0.40.7) В, то проводить нагрузочную линию по уравнению (1') неудобно, т.к. напряжение Е_К порядка (1020) В. записав уравнения (1') для точки "О" рассчитаем требуемое значение резистора R_Б:

Для маломощных транзисторов значения сопротивлений R_К и R_Б составляют ориентировочно единицы и десятки кОм соответственно.