Усилительные каскады переменного тока - Курсовая работа

Однако среди этого многообразия можно выделить наиболее типичные схемы, содержащие элементы и цепи, которые чаще всего встречаются в усилительных устройствах независимо от их функционального назначения. Современные усилители выполняются преимущественно на биполярных и полевых транзисторах в дискретном или интегральном исполнении, причем усилители в микроисполнении отличаются от своих дискретных аналогов, главным образом, конструктивно-технологическими особенностями. Наибольшее распространение получили каскады на биполярных и полевых транзисторах, использующие соответственно схемы включения транзистора с общим эмиттером и общим истоком.Режим работы усилителя определяется начальным положением рабочей точки (точки покоя) на сквозной динамической характеристике усилительного элемента, т.е. на зависимости выходного тока усилительного элемента от ЭДС (напряжения) входного сигнала. В усилителях используется несколько принципиально различных режимов его работы, называемых классами усиления. В режиме А рабочая точка (обозначена точкой РА на сквозной характеристике рисунка 4.1) выбирается на середине прямолинейного участка сквозной динамической характеристики. В режиме В рабочая точка выбирается так, чтобы ток через усилительный элемент протекал только в течение половины периода входного сигнала. Существует промежуточный режим АВ, когда рабочая точка выбирается на сквозной характеристике ниже, чем в режиме А, и выше, чем в режиме В (но все же ближе к режиму В, в начале линейного участка).Через него протекает ток Інэ и возникает парение напряжения Uнэ. На основании закона Кирхгофа имеем: Еп = UR Uнэ В системе координат Uнэ и Інэ выражение (4.1) представляет собой линию (рисунок 4.2, б): Інэ =-Uнэ / R Еп / R.Из них следует, что для того, чтобы в цепи коллектора протекал ток ІКР в цепи базы должен протекать ток ІБР. , (4.4) где UБЭР - напряжение на базе, при котором через базу идет ток ІБР. Можно также ориентировочно определить рабочий ток базы не прибегая к использованию выходной характеристики транзистора: ,(4.6) где h21Э - статический коэффициент передачи тока, который приводится в справочных данных на транзистор. Практически расчет цепей постоянного тока закончен: если поставить в цепи базы и коллектора резисторы с найденным сопротивлением, то можно ожидать, что цепях от источнка питания потекут токи и установятся выбранное распределение напряжения. На рисунке 4.4. он повторен, и дополненн графиком для входной цепи базы (рисунке 4.4, а): в базу тра 6нзистора поступает ток ІБР при падении напряжения на ней UБЭР.Однако ей присущ ряд недостатков, устранение которых привело к созданию и использованию более сложных схем. Как видно из приведенного выше расчета, определение величины сопротивления резистора в цепи базы произведено на основании выбранного режима работы выходной цепи транзистора и его характеристик, которые обобщенно можно выразить статическим коэффициентом передачи тока h21Э. Поэтому ток коллектора практически всегда не совпадает с ожидаемым, что, в свою очередь, приводит к иному напряжению на коллекторе п сравнению с ожидаемым, т.е. к иному режиму работы каскада. Его статический коэффициент передачи тока, который приводится в справочнике, находится в пределе 50 - 250. Однако, если при изготовлении конкретного экземпляра усилителя будет использован транзистор с предельными величинами статический коэффициент передачи тока, то режим может измениться существенно.Схема с фиксированным напряжением база-эмиттер приведена на рисунке 4.5. В этой схеме режим работы транзистора задается путем подачи постоянного смещающего напряжения на базу. Падение напряжения на резисторе Rб2, которое одновременно является напряжением эмиттерного перехода транзистора, должно быть таким, чтобы в базу поступал ток ІБР (см. рисунок 4.4, а). Через делитель идет ток Ід. Однако следует иметь в виду, что ток делителя нельзя выбирать слишком большим, поскольку в делителе расходуется дополнительная энергия, и чем больше ток Ід, тем большее мощности источника питания будет расходоваться в этой вспомогательной цепи.Положение точки покоя обеспечивается током ІБР, протекающим через резистор Rб. Принцип действия схемы стабилизации состоит в следующем. Приуменьшении температуры окружающей среды будет наблюдаться обратная картина.По ним можно представить усилитель в виде "черного ящика" и судить о пригодности усилителя к использованию. Для расчета необходимо составить эквивалентную схему каскада, в которую включают только элементы, в которых возникают токи и напряжения, обусловленные входным переменным сигналом. Сигнал, проходя через разделительный конденсатор Ср1, вызывает токи в цепях усилителя. Прежде всего, возникает ток в резисторе Rб2, который замкнут на землю. Появится ток и цепи резистора Rб1, который через внутреннее сопротивление источника питания Rи также замыкается на землю.

Содержание

1. Усилительные каскады переменного тока на биполярных транзисторах

2. Понятие о классах усиления усилительных каскадов

3. Метод расчета схем с нелинейным элементом

4. Усилитель ОЭ с фиксированным током базы

5. Стабилизация режима работы усилительных каскадов

6. Схема с фиксированным напряжением базы

7. Схемные методы стабилизации

8. Расчет параметров усилителя ОЭ по переменному току

9. Характеристики усилителя ОЭ в области низших и высших частот

10. Усилитель ОК (эмиттерный повторитель)

11. Усилитель ОБ

12. Усилительные каскады переменного тока на полевых транзисторах

13. Усилительный каскад по схеме с общим истоком

14. Истоковый повторитель

1. Усилительные каскады переменного тока на биполярных транзисторах