Розробка підсилювача

Вибравши опір бази і враховуючи допустиму температурну нестабільність , є сенс визначити і спад напруги на ньому .

. .

Вхідний опір каскаду:

.

Оскільки (з принципу роботи транзистора), то

Так як і , я вибрала третю схему.

Розглянемо призначення елементів RC-каскаду.

Транзистор VT1 Служить для перетворення енергії джерела живлення в енергію корисного сигналу. Розділова ємність служить для того, щоб постійна складова з колектора транзистора не поступала в навантаження. Опір служить опором навантаження транзистора по постійній складовій. Він впливає на коефіцієнт підсилення каскаду. Ланка називається ланкою температурної стабілізації режиму роботи транзистора. Вона використовується для того, щоб робоча точка завжди перебувала на лінійній ділянці характеристики. На цій схемі ми бачимо два джерела сигналу. Тут зміщення робочої точки досягається без базового подільника напруги.

Існують такі режими роботи транзистора: A, B, AB, C, D.

Режим роботи A забазпечує знаходження робочої точки на середині робочої ділянки. Цей режим не економічний через те, що при відсутності сигналу на вході в колі бази і колектора буде протікати струми , яким відповідають напруги , а це означає, що від джерела живлення ми будемо споживати потужність , яка понижує коефіцієнт корисної дії каскаду. . Зате такий режим дає малий коефіцієнт спотворень.

Режим роботи В характеризується відсутністю постійної напруги зміщення на базу транзистора. При подачі сигналу протікає лише половина періоду напруги сигналу. Тому виникають великі нелінійні спотворення сигналу . Його недоліком є те, що виникають спотворення типу сходинка (зникання від’ємного півперіоду сигналу). Кутом відсічки називають половину періоду, на протязі якого протікає струм. .

Режим АВ є проміжковий між А і В режимами. Кут відсічки є від 0 до 90, . Використовується в підсилювачах, де коефіцієнт нелінійних спотворень не є вагомим фактором.

Режими роботи С і D використовуються в імпульсній техніці.

RC-каскади підсилення працюють в режимі роботи А (режим малого сигналу).

Ріст приводить до значного спаду на ньому напруги і як наслідок, до нераціонального зростання напруги , а зменшення - до зниження вхідного опору каскаду по змінному струму.

Опір навантаження транзистора по змінному струму визначається паралельним включенням резистора і еквівалентного опору зовнішнього навантаження .

Так як то необхідне значення повинно задовільняти наступну умову: .

Паразитна ємність , яка шунтує активне навантаження каскаду на верхніх частотах (згідно еквівалентних схем), визначається з формули: , де ємність монтажу . Я вибрала . Тому . Звідси . . Отже .

Знаючи ми можемо знайти

.

Точки на ВАХ, які відповідають вибраним постійним значенням струмів і напруг транзистора, називаються робочими точками БТ.

Положення навантажувальної прямої на вихідних ВАХ біполярного транзистора визначаються опором резистора та напругою джерела живлення , які потрібно вибрати так, щоб ця пряма проходила нижче від кривої, яка відповідає максимальній потужності транзистора , та не перевищувала максимально допустимих значень напруги і струму колектора . Виходячи з цього опір повинен складати , як в нас і вийшло.

В режимі роботи А координати робочої точки визначаються так: . Звідси . повинно лежати в межах . можна визначити з співвідношення , . Звідси напруга живлення , , . Так як розрахунок ведеться по третій схемі, то можна знайти так:. Звідси.