Расчет электронных схем

1. Расчет статического и динамического режимов усилителя переменного тока с общим эмиттером.
1.1. Задание.
Рассчитать статический и динамический режим усилителя переменного тока с общим эмиттером, схема которого изображена на рисунке 1.

Рисунок 1. Принципиальная схема исследуемого усилителя

Параметры элементов указаны в таблице 1.
Таблица1. Параметры элементов
ЕГMAX,, мВ f0, кГц rГ , Ом R1 , кОм R2 , кОм RК , кОм RЭ1 , Ом RЭ2 , кОм RН , кОм С1 , мкФ С2 , мкФ СЭ , мкФ Сн, нФ ЕП, В Тран-зистор Диапа-зон час-тот ЛАЧХ
1 10 1000 300 100 10 27 2 33 4.7 10 10 0.1 5 BC850 0.01Гц 10МГц


1.2. Анализ задания, формулировка идеи решения.
Расчет усилителя переменного тока с общим эмиттером заключается в том, что по заданным принципиальной схеме и параметрам элементов необходимо рассчитать токи в ветвях и напряжения между узлами, а также основные парамет-ры усилителя на переменном токе. При этом следует показать, как меняются па-раметры усилителя на разных частотах, то есть построить фазочастотные и ам-плитудно-частотные характеристики.
Сначала рассчитывается статический режим. В этом режиме по элементам схемы протекают только постоянные токи, а между ее узлами присутствуют толь-ко постоянные составляющие напряжения. Для расчета режима покоя будет при-менен графоаналитический метод. Для графоаналитического метода необходимы входные и выходные характеристики заданного транзистора, которые будут полу-чены с помощью программы Micro CAP7, в расчете будут применены теорема Тевенена, первый и второй законы Кирхгофа, закон Ома, а также свойство кон-денсаторов не пропускать постоянный ток.
Для расчета по переменному току требуется математическая модель транзи-стора, отражающая его внутренне устройство. Так как на этом этапе уже будет известна точка покоя, то параметры модели нетрудно будет определить по вход-ным и выходным характеристикам транзистора.
Усилитель работает на средних частотах, что дает возможность для макси-мального упрощения расчетной схемы, то есть в...

В ходе выполнения первой части курсового проекта были приобретены навы-ки расчета статического и динамического режимов усилителя переменного тока с общим эмиттером.
В работе были использованы графоаналитический метод расчета и метод за-мещения. Навыки использования этих методов будут также полезны при расчетах схем не только с транзисторами, но и с другими нелинейными элементами элек-тронных схем.
Был приобретен опыт работы в программе схематического моделирования Micro cap. Данная программа позволяет намного упростить и ускорить расчет электронных схем.
Рассчитанный транзисторный усилитель работает в режиме усиления класса А, так как точка покоя выбрана таким образом, что ток в выходной цепи усилите-ля протекает в течение всего периода сигнала.
Рабочая точка на входных характеристиках (рисунок 6.) выбрана, по моему мнению, удачно, так как она находится на таком участке, где нелинейные искаже-ния будут наименьшие: при работе усилителя изменение тока базы относительно рабочей точки составляет сотые доли микроампера, и поэтому рабочий участок входной характеристики можно считать прямой линией.
На выходных характеристиках (рисунок 5) рабочая точка находится в облас-ти активной работы, что гарантирует отсутствие каких либо существенных иска-жений усиливаемого сигнала.
Усилительный каскад по условию работает на частоте 10 кГц. Просмотрев ЛАЧХ и ЛФЧХ на рисунках 18 и 19 соответственно, можно сделать вывод, что на этой рабочей частоте будет максимально усиленный сигнал и к тому же развернут относительно входного сигнала на 180 градусов.
Как известно, схема с общим эмиттером обладает низкой температурной ста-бильностью и весьма сильно изменяет свои свойства при повышении температу-ры. Но в нашем усилителе предусмотрена температурная стабилизация с помо-щью отрицательной обратной связи (резисторы RЭ1 и RЭ2).