Тема 2. 1. Усилительные устройства в аналоговой схемотехнике.

Практическое занятие №6. Расчет предварительного усилителя напряжения на биполярном транзисторе при заданном типе транзистора (Занятие 2.1.4).

Вопросы:

1. Решение задач.

ЗАДАЧА 1. Схема усилительного каскада приведена на рисунке 1. Исходные данные для расчета заданы в таблице 1. Входные и выходные характеристики транзисторов определить по справочнику. При расчете каскадов с R _э его величину принять равной 0.1 R _к. Для каскадов с делителем R ₁ и R ₂ ток делителя принять 5 I _бп.

 

Рисунок 1 - Предварительный усилитель напряжения на биполярном транзисторе.

 

ЗАДАНИЕ.

1. Начертить схему усилительного каскада с учетом заданного типа транзистора. На схеме указать токи и напряжения транзистора, а также U _вх и U _вых.

2. По заданным в таблице 4 параметрам на характеристиках транзистора нанести точку покоя и построить статическую линию нагрузки. Рассчитать величину сопротивлений резисторов, обеспечивающих заданный режим покоя. При расчете учесть, что I _к>> I _б.

3. В точке покоя по характеристикам транзистора определить его h -параметры (h ₁₁, h ₂₁, h ₂₂). Параметр h ₁₂ принять равным 0.

4. Начертить схему замещения усилителя в динамическом режиме, заменив транзистор эквивалентной схемой с h -параметрами.

5. Рассчитать с учетом нагрузки входное и выходное сопротивление каскада, коэффициенты усиления тока, напряжения и мощности.

6. Построить динамическую линию нагрузки на выходных характеристиках транзистора и определить максимальную амплитуду выходного напряжения, усиливаемого без заметных искажений сигнала, и максимальную выходную мощность.

7. Построить амплитудную характеристику каскада.

8. Определить коэффициент полезного действия каскада.

 

Таблица 1

Вариант	Тип транзистора	Напряжение источника питания E к, В	Ток покоя транзистора I кп, мА	Напряжение покоя U кэп, В	Сопротивление нагрузки R н, кOм
1 2 3 4 5 6	МП25 МП25 МП25А МП25А МП25Б МП25Б	12 20 12 20 24 27	5 10 10 10 15 15	6 10 6 10 12 14	10 2 10 1 10 2
7 8 9 10 11 12	ГТ122А ГТ122Б ГТ122В ГТ122Г ГТ122А ГТ122В	12 12 12 12 15 15	10 5 10 8 8 10	6 6 6 6 8 8	5 2 10 1 1 10
13 14 15 16 17 18 19 20	КТ301А КТ301А КТ301Б КТ301Б КТ301В КТ301В КТ301Ж КТ301Ж	12 24 12 24 12 24 12 24	4 4 5 5 5 5 3 3	6 12 6 12 6 12 6 12	10 3 10 4 10 2 10 4
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	КТ315А КТ315А КТ315Б КТ315Б КТ315В КТ315В КТ315Г КТ315Г КТ315Е КТ315Е	12 12 12 15 24 24 12 12 12 15	20 25 25 20 10 15 20 20 20 20	6 6 6 7 12 12 6 6 6 7	5 1 1 0.5 10 2 5 0.5 2 1

Практическое занятие №7. Расчет предварительного усилителя напряжения на биполярном транзисторе с выбором типа транзистора (Занятие 2.1.5).

 

Вопросы:

1. Решение задач.

ЗАДАЧА 1. Схема усилительных каскадов приведена на рисунках 1-4, в соответствии с вариантом задания. Исходные данные для расчета заданы в таблице 1. Транзистор, его входные и выходные характеристики определить по справочнику. При расчете каскадов с R _э его величину принять равной 0.1 R _к. Для каскадов с делителем R ₁ и R ₂ ток делителя принять 5 I _бп.

 

 

Рис. 1                                           Рис. 2

 

 

Рис. 3                                           Рис. 4

 

ЗАДАНИЕ.

1. Начертить схему каскада с учетом заданного типа транзистора. Тип транзистора n – p – n. Указать полярность источника питания, токи и напряжения между электродами транзистора, а также входное и выходное напряжения.

2. По заданным Е _к, Р _н и амплитуде выходного напряжения U _{вых m} выбрать точку покоя и тип транзистора по его предельным параметрам.

3. Рассчитать сопротивления резисторов, которые должны обеспечить работу транзистора в выбранной точке покоя.

4. Начертить схему замещения каскада в динамическом режиме, заменив транзистор эквивалентной схемой с h - параметрами.

5. Проверить работу каскада в динамическом режиме, построив динамическую линию нагрузки. Если каскад не обеспечивает заданное значение U _{вых m}, точку покоя следует выбрать снова.

6. Рассчитать коэффициенты усиления тока, напряжения и мощности.

7. Начертить в масштабе амплитудную характеристику каскада при работе на заданную нагрузку. Рассчитать коэффициент полезного действия.

 

Таблица 1 – Варианты заданий

 

Вариант задания	Вариант схемы усилителя	Напряжение источника питания Е к, В	Выходное напряжение U вых m, В.	Мощность нагрузки Р н, мВт
1 2 3 4 5	1 2 3 4 5	12	5 4,5 4 3,5 3	5
6 7 8 9 10	1 2 3 4 5	16	6 5,5 5 4,5 4	10
11 12 13 14 15	1 2 3 4 5	20	7 6,5 6 5,5 5	15
16 17 18 19 20	1 2 3 4 5	24	8 7,5 7 6,7 6	20
21 22 23 24 25	1 2 3 4 5	27	9 8,5 8 7,5 7	25
26 27 28 29 30	1 2 3 4 5	36	12 11,5 11 10,5 10	30