Расчет и моделирование усилителя

Расчет схемы усилителя независимо от его функционального назначения может быть сведен к двум этапам: расчет схемы по постоянному току и расчет схемы по переменному току. На первом этапе нагрузочная цепь заменяется активной нагрузкой (резистором), сопротивление которого либо равно сопротивлению нагрузки следующего каскада, к которому подключается рассчитываемый каскад, либо эквивалентно сопротивлению реальной нагрузки на заданной частоте (диапазоне рабочих частот).

Выбирается расчетная схема усилительного каскада (включение транзистора, класс работы, требуемые элементы схемы: резисторы, конденсаторы, индуктивности, схема включения источника питания и т.п.). В результате останавливаются обычно на одной из типовых схем усилителя сигналов, например, рис. 3.2.1.1.

Расчет и моделирование усилителя по постоянному току

Цель расчета состоит в нахождении номиналов всех элементов схемы, обеспечивающих получение заданных параметров, согласно исходному заданию. Типовым расчетом усилителя является его расчет с резистивной нагрузкой. Причем, независимо от частоты входного сигнала расчеты включают два этапа: расчет усилителя по постоянному току, в результате которого находятся параметры элементов схемы, по которым протекает постоянный ток и второй – расчет схемы по переменному току, в результате которого определяются величины элементов, по которым протекает переменный ток.

Разновидности всех схем усилителей состоят в отличиях нагрузки в выходных цепях. Поэтому базовый, типовой инженерный расчет для каждого типа усилителя дополняется расчетами нагрузочных цепей: трансформаторной, контурной или многоконтурной и т.п.

Выбор типа транзистора

Поскольку сопротивления коллекторной и эмиттерной цепи были рассчитаны в пункте 3.2, из которого были получены следующие данные:

Ток базы покоя: I_БП=47.34μА

Ток коллектора покоя: Iкп=4.660mA

Напряжение базы покоя: U_БП=1.519В

Напряжение база–эмиттер покоя U_БЭП=814.0mВ

Напряжение коллектора покоя: U_кп=6.01В

то расчет усилителя по постоянному току сводится к расчету оставшихся сопротивлений R1 и R2.