Расчет первого каскада по переменному току, состоящий из определения коэффициента усиления, входного и выходного сопротивления каскада

4. Расчет первого каскада по переменному току, состоящий из определения коэффициента усиления, входного и выходного сопротивления каскада

коэффициент усиления по напряжению

 (29)

входное и выходное сопротивления

по условию входное сопротивление каскада равно 10 кОм, для этого примем R₁ = 12600 Ом, R₂ = 57222 Ом.

 (30)

 (31)

 (32)

5. Расчет номинальных значений пассивных и частотозадающих элементов схемы

Так как коэффициент усиления по напряжению мал, то необходимо его увеличить. Для этого устанавливаем шунтирующие конденсаторы С_Э1 и С_Э2, которые устраняют обратную связь по переменному напряжению и поэтому увеличивают коэффициент усиления каскада.

 (33)

Коэффициент усиления возрастет до значения

 (34)

 (35)

Коэффициент усиления возрастет до значения

 (36)

Коэффициент усиления по напряжению каскада должен составить

 (37)

Разделительные конденсаторы С₁ и С₂ осуществляют гальваническую развязку. Их емкость выбирается из условия, что

 (38)

Мощность, выделяемая транзистором

 (39)

что меньше 0,225 Вт – предельно максимальной рассеиваемой мощности.

6. Замена расчетных значений пассивных элементов значениями из ряда Е24

 (40)

 (41)

 (42)

 (43)

 (44)

 (45)

С₁ = С₂ = 16 (нФ) (46)

С_Э1 = 0,36 (мкФ) (47)

С_Э2 = 6,2 (мкФ) (48)

7. Проверочный расчет режима работы электронной схемы

Таблица 3. Проверочный расчет

	Параметры
	RК1,Ом	RЭ1, Ом	RK2, Ом	RЭ2, Ом	KU1	KU2
Расчетные значения	2861	437	235,4	26	17,17	28,6
Уточненные значения	2700	470	270	27	16,2	31,7
Результаты моделирования	2700	470	270	27	16,2	31,7

Коэффициент усиления

, ,

Таблица 3. Проверочный расчет (продолжение)

	Параметры
	IК2,A	IБ2, A	IК1,A	IБ1, A	UБ2, В	UБ1, В
Расчетные значения	0,027	0,0009	0,0009	0,000045	1,7-4,4	1,7-4,4
Уточненные значения	0,027	0,0009	0,0009	0,000045	2,28	1,92
Результаты моделирования	0,002628	0,001097	0,00092	0,000037	3,518	1,867

8. Моделирование работы схемы в среде Micro Cap 8

1)  Запускаем программу Micro Cap 8

2)  Собираем схему модели в соответствии с вариантом задания.

Рис. 4. Схема модели в Micro Cap 8

При создании схемы вначале размещаем компоненты на экране, затем соединяем их электрическими проводниками.

На рисунке 5 представлен выбор транзистора.

Рис. 5. Выбор транзистора

Для каждого элемента заполняем окно параметров.

На рисунке 6 представлено окно параметров транзистора КТ312В с графиком семейства выходных характеристик.

Рис. 6. Окно параметров транзистора КТ312В с графиком семейства выходных характеристик

При расчете параметров по постоянному току получены результаты, представленные на рисунке 7.

Рис. 7. Расчет параметров по постоянному току

Для показа потребляемой мощности нажимается соответствующая кнопка меню и результат отражен на рисунке 8.

Рис. 8. Расчет параметров по постоянному току (потребляемая мощность)

При расчете параметров по переменному току получены результаты, представленные на рисунке 9.

Рис. 9. Расчет параметров по переменному току

Для показа потребляемой мощности нажимается соответствующая кнопка меню и результат отражен на рисунке 10.

Рис. 10. Расчет параметров по переменному току (потребляемая мощность)

В окне анализа переходных процессов можно проанализировать переходные процессы в различных узлах, как показано на рисунке 11.

Рис. 11. Окно анализа переходных процессов на выходе схемы

На графике переходного процесса, изображенного на рис. 11. наблюдается усиление сигнала в 500 раз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении данного курсового проекта изучены методики постановки задачи при проектировании электрических принципиальных схем на полупроводниковых приборах, составления технического задания на проектируемое устройство, получены навыки поэтапного комплексного схемотехнического проектирования электрических узлов, приобретен опыт использования современных информационных технологий и систем имитационного моделирования.

В данном курсовом проекте разработана схема двухкаскадного усилителя с непосредственной связью.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Игумнов Д.В. Полупроводниковые приборы непрерывного действия. – М.: Радио и связь, 1990. – 256 с.

2. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Основы схемотехники" / Липецк: МИКТ; Сост. В. Л. Челядин, 2007. – 54 с.

3. Пряшников В.А. Электроника [Текст]: Полный курс лекций. – 4-е изд. – СПб.: Корона принт, 2004. – 416 с.

4. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам / Н. И. Горюнов. - М.: Энергия, 1985. - 903 с.

5. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия, 1988. – 608 с.