Розрахунок транзисторного каскаду в схемі зі спільним емітером за змінним струмом

Визначаємо вхідний опір каскаду для змінного струму в схемі зі спільним емітером

 

 

Еквівалентний опір навантаження каскаду для змінного струму

 

 

Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою

 

 

Визначаємо еквівалентний вхідний опір каскаду з урахуванням впливу базового подільника напруги

Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за струмом

 

 

де – опір колекторного переходу транзистора для схеми зі спільним емітером.

Визначаємо вихідний опір каскаду для змінного струму.

 

.

Значення ємностей розділювальних конденсаторів визначаємо з умови забезпечення необхідного рівня частотних спотворень на нижніх частотах.

Розподіляємо частотні спотворення на нижній частоті між усіма конденсаторами схеми , переводимо частотні спотворення на нижній частоті у відносні одиниці (М_н = 10^{0,05·Мн[дб]} ) і розраховуємо значення ємностей конденсаторів

 

 

де – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті у відносних одиницях за рахунок ємності конденсатора С ₁.

 

 

де – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті у відносних одиницях за рахунок ємності конденсатора С ₂.

 

де – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті за рахунок ємності конденсатора С _е.

– вихідний опір какаду для схеми зі спільним колектором

 

де – еквівалентний опір зовнішнього кола на вході підсилювального каскаду

 

.

 

Розрахунок підсилювального каскаду в схемі зі спільним колектором

 

Для розрахунку схеми повинні бути задані: R_г – опір джерела вхідного сигналу; U_вих.m – амплітудне значення вихідної напруги; R_н – опір навантаження, f_н – значення нижньої робочої частоти; f_в – значення верхньої робочої частоти; М_н[дб] – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті у децибелах; М_в[дб] – коефіцієнт частотних спотворень на верхній частоті у децибелах; Т_{ос.мін ,}, Т_{ос.макс} – мінімальна і максимальна температура оточуючого середовища.

 

Рис.4.1.2. Схема транзисторного каскаду в схемі зі спільним колектором

 

Визначаємо амплітудне значення струму в навантаженні

 

 

Приймаємо значення струму колектора транзистора в режимі спокою з умови

 

 

Знаходимо мінімальне значення напруги між колектором і емітером транзистора в режимі спокою

 

де – напруга насичення транзистора, яка залежить від значення колекторного струму і матеріалу з якого виготовлений транзистор. Переважно напруга насичення для малопотужного транзистора складає

Визначаємо напругу живлення каскаду

 

 

Приймаємо значення напруги живлення

При виборі типу транзистора керуємося такими вимогами:

Вибираємо тип транзистора, який має такі основні електричні параметри: β_мін; ; r_к; ; ; ; C_к.

Розраховуємо значення опору резистора в колі емітера

 

 

Визначаємо струм бази транзистора в режимі спокою

 

 

Задаємося струмом базового подільника напруги і розраховуємо значення опорів базового подільника напруги і

 

 

 

Визначаємо еквівалентний опір базового подільника напруги

 

.

 

Еквівалентний опір навантаження каскаду для змінного струму

 

 

Визначаємо вхідний опір каскаду для змінного струму в схемі з спільним колектором

 

Визначаємо еквівалентний вхідний опір каскаду з врахуванням впливу базового подільника напруги

 

Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за напругою

 

 

Визначаємо коефіцієнт підсилення каскаду за струмом

 

Визначаємо вихідний опір каскаду для змінного струму.

 

 

де – еквівалентний опір зовнішнього кола на вході підсилювального каскаду

 

.

 

Значення ємностей розділювальних конденсаторів визначаємо з умови забезпечення необхідного рівня частотних спотворень на нижній частоті.

Розподіляємо частотні спотворення на нижній частоті між конденсаторами схеми , переводимо частотні спотворення на нижній частоті у відносні одиниці (М_н = 10^{0,05·Мн[дб]} ) і розраховуємо значення ємностей конденсаторів

 

 

де – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті у відносних одиницях, які вносяться ємністю конденсатора С ₁.

 

де – коефіцієнт частотних спотворень на нижній частоті за рахунок ємності конденсатора С ₂.