Проверка расчета по постоянному току каскадов на биполярных транзисторах с помощью компьютера

Для проверки правильности расчета надо собрать эквивалентную схему по постоянному току из предыдущего пункта в программе FASTMEAN

(Эквивалентная схема усилительного каскада на V3,V4 по постоянному току)

Сопротивления H₁₁₃ и H₁₁₄ не являются резисторами, они отражают эквиваленты входных сопротивлений переходов база-эмиттер транзисторов V3 и V4 H_{11, 3} и H_{11, 4} по постоянному току. Их величины:

 

Составим таблицу токов и напряжений:

N	V3	V4
Токи и напряжения	UБ3	UЭ3	IД3	IЭ3	UЭ4	UК4	IК4
Единицы измерения	В	В	мА	мА	В	В	мА
Расчет предварительный	2.4	1.7	0.37	5.04	1.0	6.0	6.0
Компьютерный	2.5	1.78	0.37	5.4	1.0	5.6	6.4

Сравнив предварительный и компьютерный расчет, можно убедится, что результаты совпадают с точностью до . Следовательно, расчет был произведен верно.

Расчет усилителя на переменном токе

Составление эквивалентной схемы

Для того, чтобы составить эквивалентную схему усилителя на переменном токе из принципиальной, надо сделать два преобразования. Первое из них основывается на том, что сопротивление источника питания на переменном токе равно нулю, а,как следствие,его выводы можно замкнуть накоротко,а сам источник удалить.После данной операции верхние выводы резисторов , , , , будут соединены с общим проводом.

( Предварительная эквивалентная схема усилителя на переменном токе )

 

После делается второе преобразование – транзисторы и фотодиод заменяются на их эквивалентные модели на переменном токе.

(Эквивалентные модели транзисторов по переменному току)

(левый – полевой транзистор, правый - биполярный)

Поскольку сопротивление велико, его можно не учитывать. Теперь надо рассчитать емкости переходов база-эмиттер, сопротивления переходов база-эмиттер и сопротивление базового слоя.

Для составления эквивалентной схемы по переменному току для фотодиода, надо рассчитать сопротивление фотодиода по переменному току. Исходя из того, что оно получается очень большим (порядка 80-100 МОм), так как приращение по напряжению измеряется в вольтах, а по току – в долях микроампера, мы можем рассматривать источник сигнала как генератор тока.

(Эквивалентная схема замещения фотодиода по переменному току)

Теперь составим эквивалентную схему по переменному току

(см. ниже)

Построение частотных характеристик

Для выполнения технического задания ( ) была взята

емкость

1) – коэффициент усиления по току

на средних частотах 56.02 дБ; ;

2)R(f)

R(f) на средних частотах 866.63кОм ;

Расчет усилителя по напряжению