Усилитель напряжения на биполярном транзисторе

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова»

Кафедра электротехники и МЖ

Курсовая работа

по дисциплине «Общая электротехника и электроника»

по специальности 110302 – «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

на тему: Усилитель напряжения на биполярном транзисторе

Выполнил:

Студент заочного отделения

Инженерного факультета

3 курса 4 группы

Кононов Г.Г.

Проверил:

Кандидат технических наук,

доцент

Иванов В.И.

Курск 2009

Исходные данные для проектирования

Вариант 13

Тип транзистора n-p-n

Параметры транзистора:
Напряжение база-эмиттер	Uбэ.о	= 0,6 B
Дифференциальный коэффициент передачи тока базы (β)	h21э	= 45
Выходная проводимость в схеме с общим эмиттером	h22э	= 0.04 мСм
Другие параметры:
Напряжение источника питания	Uи.п	= 15В
Сопротивление нагрузки	Rн	= 2 кОм
Емкость нагрузки	Cн	= 545 пФ
Нижняя граничная частота усилителя	fн	= 60 Гц
Коэффициент усиления (на средних частотах)	Ku	= 12

Необходимо рассчитать параметры компонентов схемы (сопротивления всех резисторов и емкости конденсаторов), верхнюю граничную частоту f_в , построить диаграммы напряжений и токов в различных цепях схемы (на входе, в цепях базы и коллектора, на нагрузке).

1. Описание схемы каскада

Усилитель построен по схеме с общим эмиттером. На рис. 1 показана схема усилителя на транзисторе типа n-p-n. Статический режим (точка покоя) задается базовым делителем напряжения R₁ , R₂ и суммарнымсопротивлением резисторовR_ос и R_э в эмиттерной цепи, которые обеспечивают термостабилизацию тока коллектора покоя за счет отрицательной обратной связи (ОС) по постоянному току. Благодаря отрицательной ОС схема рис. 1 имеет высокую стабильность точки покоя и при изменении параметров транзистора (в первую очередь, коэффициента h_21э ) статический режим практически остается неизменным. РезисторR_э зашунтирован конденсаторомС_э достаточно большой емкости для устранения влияния этого резистора на переменном токе. Другой резисторR_ос является элементом ООС не только по постоянному, но и по переменному току, которая снижает коэффициент усиления до заданного значения, улучшая стабильность параметров усилительного каскада.

Рис. 1 - Схема однокаскадного усилителя с емкостной связью на биполярном транзисторе с общим эмиттером

Разделительные конденсаторы С₁ и С₂ осуществляют развязку по постоянному и переменному току в цепях связи входа усилителя с источником сигнала и нагрузки с выходом усилителя. Конденсатор С₁ соединяет цепь базы с источником сигнала по переменному току и в то же время изолирует вход каскада по постоянному току. Конденсатор С₂ выполняет такую же функцию по отношению к выходу каскада и нагрузке. Оба конденсатора должны иметь достаточно малое сопротивление на частоте сигнала.

6. Построение диаграмм напряжений и токов

Построим в координатах U_кэ ; I_к (рис. 3) динамическую линию нагрузки , которая связывает колебания напряжения коллектор-эмиттер с колебаниями тока коллектора

U_кэ = E_к.экв – I_к ·R_к.н

и выходную характеристику, соответствующую току базы покоя

I_к = h_21э ·I_б.о + h_22э ·U_кэ .

Точка покоя О находится на пересечении этих линий.

Выбираем амплитуду колебаний тока базы I_б.m .

Строим графики двух выходных характеристик для минимального тока базы

I_{б. min} = I_б.о – I_б.m

и максимального тока базы

I_{б. max} = I_б.о + I_б.m

Определяем на графике динамической линии нагрузки координаты точек А, О и В . Находим по этому графику амплитуду тока коллектора и амплитуду переменной составляющей напряжения на коллекторе: I_{к. m} и U_{кэ. m} = U_{вых. m} .

Вычисляем амплитуды входного напряжения и переменной составляющей напряжения база-эмиттер

U_вх.m = I_б.m ·R_{вх.тр.ос} ;

U_бэ.m = I_б.m ·h_11э .

По динамической линии нагрузке и построенным диаграммам определяем значение амплитуды в

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать