Главное


Моделирование заданных цепей и переходных процессов в них

. Выполним графический расчет простейшего усилительного каскада с общим эмиттером, используя семейство входных и выходных характеристик транзистора. Примем сопротивление нагрузки равным RH=Uкэ.max/Imax = 600 Ом. Расчёт цепи выполним методом пересечения характеристик. Запишем уравнение цепи: Iк·Rн + Uк(Iк) = E

к(Iк) = E - Iк·Rн = 60 - 600·Iк

Точка пересечения нелинейной зависимости Uк(Iк) и линейной зависимости E - Iк·Rн определит решение этого уравнения.

Согласно проведённому графическому расчёту, при подаче на вход схемы синусоидального напряжения с амплитудой Uэбmax = 0,05 В в цепи управления появится синусоидальная составляющая тока, имеющая амплитуду Iбmax = 1,28 - 0,5 = 0,78 мА, а в выходной цепи появится синусоидальный ток с амплитудой Iкmax = 73 - 37,5 = 35,5 мА. При этом на выходных зажимах транзистора будет действовать синусоидальная составляющая напряжения, имеющая амплитуду Uэкmax = 37,5 - 16 = 21,5 В.

Найдём коэффициенты усиления.

Коэффициент усиления по току:

I = Δiвых/Δiвх = Iкmax / Iбmax = 35,5 / 0,78 = 45,5

Коэффициент усиления по напряжению:

U = Δuвых/Δuвх = Uэкmax / Uэбmax = 21,5 / 0,05 = 430

Коэффициент усиления по мощности:

P = KU· KI = 45,5 / 430 = 19565

. Определим h-параметры транзистора.

11 = ΔUэб / ΔIб при Uэк = const11 = 0,05 / 0,78·10-3 = 64,121 = ΔIк / ΔIб при Uэк = const21 = (64 - 41) / (1 - 0,6) = 57,522 = ΔIк / ΔUэк при Iб = const22 = (55 - 50) ·10-3 / (34 - 16,5) = 0,000286

. Составим схему усилительного каскада с общим эмиттером. В ней предусмотрим температурную стабилизацию (R4, С3) и делитель напряжения (R1, R2).

= R3 = RК = 600 Ом= 0,1RК = 60 Ом

Сопротивление R1 рассчитаем, исходя из условия создания напряжения смещения Uэб = и тока Iб =. Для этого свернем цепь делителя напряжений методом эквивалентного генератора и определим

б = (R1·R2) / (R1+R2); Eэ = (Е×R2) / (R1+R2).

Уравнение напряжений для этой цепи Rб·iб + uэб + iэ·R4 = Eэ.

,8×10-3 ×(R1×600) / (R1+600)+0,79+54,3×10-3×60=60×600 / (R1+600)=8009,9 Ом ≈ 8 кОм

Емкость С1 определим из условия, что емкостное сопротивление ХС1 при минимальной частоте fmin=20 Гц равно 10×Rк.

ХС1 = 1/2πfC

С1 = 13,3×10-3 Ф

Для расчета усилительного каскада составим схему замещения для переменного сигнала.

Используя h-параметры и схему замещения, рассчитаем коэффициенты усиления KI, KU, KP, а также входное и выходное сопротивления каскада.

= 49,08

= 459,31

KP = Ku· KI = 22542,93

Rвх ≈ h11 = 64,1вых ≈ Rк = 600

. Моделируем составленную в п. 4 схему. Задаём на вход каскада сигнал, полученный в п. 2.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другие статьи по теме

Изобретение телевидения
Греческий философ Анаксагор однажды услышал у одного рапсода - странствующего греческого поэта - такую поэтическую фразу: «Его телевидение простирается за границы Эйкумены». Его - то ес ...

Исследование рабочих характеристик гидроакустической станции
В настоящее время активно развивается использование подводных лодок для проведения туристических круизов. За 10 лет построено несколько сотен туристических подводных лодок (ТПЛ). Водоизм ...

Аппаратная реализация модулярного сумматора и умножителя на базе ПЛИС
В настоящее время невозможно представить себе сложную автоматическую систему без того, чтобы ее центральную часть не составляли вычислительные машины, выполняющие функц ...

www.techspirit.ru © 2021