Шамшин В.Г. Основы схемотехники (2008) (1151958), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Входная емкость каскадаСвх = 20 + 5·(1+51.7) = 283 пФ.12. Время установления, определяемое входной цепьюtувх= 2.2·283·10-12·310·500 /(310+500) = 0.12 мксек.13. Время установления вносимое каскадомt у = 0.12 2 + 0.44 2 = 0.456 мкс .Задача 3.8. Каскад с ОЭ, выполненный на транзисторе КТ358Б, имеетпараметры схемы R1=18 кОм, R2=2 кОм, Rк= 1 кОм, С1=0,5 мкФ, С2=0.2мкФ. Напряжение питания каскада составляет Ео=10 В, сопротивление нагрузки Rн=3 кОм.
Сопротивление источника управляющего сигнала составляет Rг= 500 Ом. Определить спад вершины выходного импульса при длительности входного tи=20 мксек.Решение. 1. Постоянная времени низких частот входной цепи каскадаτнвх=С1·( Rвх + Rг) = 0.5·10-6·(310+500) = 0.4·10-3 с.2. Постоянная времени низких частот выходной цепи каскадаτнвых=С2·( Rк + Rн) = 0.2·10-6 · (1+3) ·103= 0.8·10-3 с.1493. Величина спада вершины выходного импульсаΔ =100· tи·(1/ τнвх +1/ τнвых) = 100·20·10-6 ·(1/0.4·10-3+1/0.8·10-3) = 7.5%.Задача 3.9. Определить время установления усилителя, если он обладает площадью усиления Пу=100 МГц, Ко=100.Решение. 1.
Высшая частота усиления каскадаfв=100·106/100=1 МГц.2.Время установленияtу = 0.35/106 = 0.35 мкс.Задача 3.10. Определить время установления усилителя, если он обладает площадью усиления Пу=100 МГц, Кв=100, Мв= 2 .Решение. 1. Коэффициент усиления области средних частотКо = 2 ·100 =141.2. Высшая частота усиления каскадаfв=100·106/141=709 кГц.3. Время установленияtу = 0.35/709·103 = 0.49 мкс.Задача 3.11. Рассчитать основные параметры эмиттерного повторителяс параметрами транзистора h21=100, h11=500 Ом и схемы Rэ =1.2 кОм,Rб=240 кОм.Решение. 1. Крутизна транзистораS=100/500 =200 мА/В.2. Коэффициент передачи повторителя200 × 1.2» 1.Кп =1 + 200 × 1.23. Входное сопротивление транзистораRвхтр= 0.5·(1+200·1.2) = 120 кОм.4.
Входное сопротивление каскада240 × 120Rвх == 80 кОм.240 + 120Задачи для самостоятельного решения1. Определить добротность усилителя имеющего на Fв=5 МГц приМв=1.5, Кf=40.2. Определить коэффициент частотных искажений М, если фазовыйсдвиг равен φ=60о.3. Определить коэффициент частотных искажений М, если фазовыйсдвиг равен φ=45о.4. Определить время установления, если Пу=300 МГц, Ко=90.5. Определить коэффициент усиления К о, если Кf=50 на Fв= 1 МГц приМв=2.1506. Определить коэффициент усиления К о, если Кf=40 на Fв= 300 МГцпри Мв=1.5.7.
Определить высшую частоту усиления Fв, если Пу=1000 МГц, Кf=50при Мв=2.8. Каскад с общим эмиттером имеет параметры схемы R1=18 кОм,R2=2 кОм, Rк= 1 кОм. Сопротивление нагрузки каскада Rн=2 кОм. Сопротивление источника управляющего сигнала Rг= 1500 Ом. Найти необходимые значения разделительных конденсаторов при низшей частоте усиленияfн= 100 Гц.9. Каскад с общим эмиттером, выполненный на транзисторе ГТ308Г(h21=50-120, ft=120 МГц, Сэ=20 пФ, τос=400 пс), имеет параметры схемыR1=18 кОм, R2=2 кОм, Rк= 1 кОм, Сн=200 пФ, Ео=12 В.
Определить высшуючастоту усиления каскада.10. По условиям предыдущей задачи найти сквозной и номинальныйкоэффициенты усиления по напряжению, коэффициенты усиления по току имощности, входное сопротивление каскада. Принять сопротивление источника сигнала Rг= 500 Ом.11. По условиям предыдущей задачи рассчитать сквозной и номинальный коэффициенты усиления по напряжению, входное сопротивление каскада при отключении конденсатора в цепи эмиттера.12. Рассчитать коэффициент низкочастотных искажений Мн каскада сОЭ, выполненного на транзисторе КТ312Б с h21=20-100 и параметрами схемыR1=18 кОм, R2=2 кОм, Rк= 1 кОм, Ео=12 В на частоте fн= 200 Гц.4.
Расчет параметров схем усиления мощностиЗадача 4.1. Каскад с ОЭ имеет коэффициент усиления Ко=80, ток коллектора в рабочей точке составляет Iко= 4 мА, напряжение питания Ео= 15 В,сопротивление в цепи коллектора Rк=500 Ом, нагрузки Rн= 1,5 кОм. Найтипри Uвх = 50 мВ значения отдаваемой и потребляемой мощностей, коэффициент полезного действия каскада.Задача 4.2. Выбрать транзистор для выходного двухтактного каскада,работающего в режиме класса "В", с выходной мощностью Рн=4 Вт на нагрузке Rн=16 Ом.Решение.1. Необходимая мощность транзистораРк = 0.5·Рм = 0.5·4 = 2 Вт.2. Напряжение на эмиттере транзистораU кэ = 2 Pm × Rн = 2 × 4 × 16 = 11.2 В .3.
Амплитуда тока коллектораIkm = Ukm / Rн = 11.2 / 16 = 0.76 А.Выбирается транзистор КТ801А с параметрами:Н21=13-50, Н11 = 20 Ом, Рк= 5 Вт, Iкдоп = 5 А, Uкдоп=80 В,151Задача 4.3. По условиям задачи 4.2. определить КПД усилителя мощности, работающего в классе "В".Решение. 1. Потребляемый ток от источника питанияIo = Ikm/p = 0.76/p = 0.24 А.2. Напряжение питания схемыЕо= 2(Uкэ + Uост) = 2· (11.2 + 0.3) = 24 В.3. Потребляемая мощностьPo = 2Ео· Iо = 2·24 · 0.24 = 11,62 Вт.4.
Мощность, рассеваемая на коллектореРк = 0.5(Ро – Рм) = 0.5· (11.62 – 4) = 3.82 Вт.5. Коэффициент полезного действия каскадаh = 100· Рм /Ро = 100 ·4 / 11.62 = 34.4 %.Задача 4.4. Приведенное к коллекторной цепи сопротивление нагрузкитрансформаторного каскада составляет R'к = 50 Ом, сопротивление нагрузкиRн= 4 Ом. Найти коэффициент трансформации выходного трансформаторапри его КПД ήтр= 0,8.Rн4Решение. nтр === 0.316.0.8 × 50h тр × R' кЗадача 4.5. Выбрать напряжение питания для выходного двухтактногокаскада, работающего в режиме класса "В", с выходной мощностью Рн=10 Втна нагрузке Rн=8 Ом.
В каскаде используется транзистор КТ817В с допустимым напряжением Uкдоп=60 В.Решение. 1. Напряжение на эмиттере транзистораU кэ = 2 × 10 × 8 = 12.65В .2. Минимальное напряжение питанияЕоmin= 2·12.65 = 25.3 В.3. Максимальное напряжение питанияЕоmax= 0.8·80 = 64 В.4. Выбирается напряжение питания Ео= 27 В.Задача 4.6. Найти уровень нелинейных искажений усилителя мощности, выходной сигнал которого имеет амплитуду первой гармоники токаIm1=5 A, второй гармоники - Im3=0.5 A и третьей - Im5=0.1 A.Решение.
Коэффициент нелинейных искажений усилителя0.5 2 + 0.12К г = 100 ×= 10.1%.5Задача 4.7. По условиям задач 4.2 и 4.3 рассчитать коэффициент использования источника питания по напряжению.152Решение. ξ = 11.2/ 24= 0.47.Задачи для самостоятельного решения1. Определить КПД двухтактного выходного каскада, работающего врежиме класса "В" и имеющего Iкм = 1 A, Rн = 10 Oм, Eo = 20 B.2. Определить КПД двухтактного выходного каскада, работающего врежиме класса "В", с Rн =10 Ом, Eo =10 B, Ко =60дБ при входном сигналеUвхм =4 мВ.3. Определить отдаваемую мощность двухтактного выходного каскада,работающего в режиме класса "В", с одним источником питания с параметрами Rн =2 Oм, Eo =10 B, Ко =60дБ при входном сигнале Uвхм = 4 мВ.4.Определить потребляемую мощность двухтактного выходного каскада, работающего в режиме класса "В", с одним источником питания с параметрами Rн =10 Ом, Eo =10 B, Ко =60 дБ при Uвхм =4 мВ.5.
Определить максимальную отдаваемую мощность выходного каскада при Umвхmin = 1 mВ, Dу = 40 дБ, Ко = 60дБ, Rн = 100 Ом.6. Определить максимальную отдаваемую мощность выходного каскада при Uвхmin = 2 mВ, Dу = 40 дБ, Ко = 40дБ, Rн = 100 Ом.7. Во сколько раз изменится потребляемая мощность однотактным каскадом при увеличении входного сигнала в два раза?8. Определить во сколько раз увеличится потребляемая мощность двухтактного каскада класса "B" при повышении входного напряжения в два раза.9. Определить во сколько раз увеличится отдаваемая мощность двухтактного каскада класса "B" при повышении входного напряжения в два раза.10. Определить входное напряжение Uвхм усилителя мощности при параметрах Rн =10 Ом, Ко = 60 дБ, обеспечивающего Рм =5 Вт.11.
Проверить возможность использования транзистора КТ814А с параметрами Рк=1 Вт и Uкдоп=25 В в однотактном усилителе мощности с выходной мощностью 0.5 Вт на сопротивлении нагрузки 4 Ом.12. Проверить возможность использования транзистора КТ814А с параметрами Рк=1 Вт и Uкдоп=25 В в двухтактном усилителе мощности, работающим в режиме класса "В" с выходной мощностью 0.5 Вт на сопротивлении нагрузки 4 Ом.5. Расчет функциональных схем на операционных усилителяхЗадача 5.1.На вход инвертирующего усилителя, у которогосопротивления резисторов равны R1= 1 кОм,Rос= 75 кОм, Rн=5 кОм, подан входной сигналUвх=0.1 В.Определить выходное напряжение и выходнойток.Решение.
1. Выходное напряжение153Uвых = -Uвх· Rос / R1= 0.1·75/ 1 = 7.5 В.2. Выходной токIвых = Uвых/ Rос+ Uвых/ Rн= 7.5/75·103+ 7.5/5·103=1.6 мА.Задача 5.2. Определить величину статической погрешности инвертирующего включения операционного усилителя К149УД9 от влияния напряжения смещения и входного тока. Параметры схемы и ОУ: сопротивлениерезистора в цепи обратной связи Rос=100 кОм, сопротивление резистора вовходной цепи R1=1 кОм, напряжение смещения Uсм = 5 мВ, разность входных токов ΔIвх=0.1 мкВ.Решение. 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
