Расчет усилителя по постоянному току

Расчет произведём согласно рисунка 2.4.1.1. На нем приведены некоторые условные обозначения:

I_Д–ток делителя протекающий через R₁

I_Д*–ток делителя протекающий через R₂

I_Б–ток базы.

Рисунок 2.4.1.1 Делитель напряжения

Используя расчетные формулы получим:

Таким образом, найдены номиналы всех элементов в схеме усилителя для его работы в режиме по постоянному току.

Теперь, используя найденные значения всех элементов собираем схему усилительного каскада обеспечивающую режим его работы по постоянному току. Данная схема представлена на рисунке 2.4.1.2.

Проведя моделирование работы схемы по постоянному току, включением всех рассчитанных номиналов элементов, поместив в цепи схемы измерительные приборы (вольтметры, амперметры) для проверки рассчитанных режимов и подключив напряжение источника питания, получаем демонстрационную модель имитируемых рабочих параметров схемы.

Кроме того, для проверки полученных значений мы можем воспользоваться встроенной функцией Electronics Workbench: расчет схемы по постоянному току, которая показывает потенциалы всех точек схемы относительно нуля и вызывается командой Analysis → DC Operation Point (рисунок 2.4.1.3). Нетрудно убедиться, что полученные расчетные значения совпадают со значениями, рассчитанными программой: например напряжение U_БЭ=φ₅- φ₁, получается равным:

U_БЭ=1.519-704.97793×10^-3= 0,8140221В = 814,02mВ

Рисунок 2.4.1.3 Расчет схемы по постоянному току

Анализ схемы усилительного каскада с резистивной нагрузкой показывает, что полученные расчетным путем токи и напряжения каскада при моделировании отличаются от расчетных токов и напряжений покоя не более чем на 10%, что является приемлемым для инженерных расчетов. Следует учитывать, что приборы (вольтметры, амперметры) имеют свое внутреннее сопротивление, которое не учитывалось при расчете.

Таблица 2.4.1.1

Сравнительная таблица усилительного каскада сигналов постоянного тока с резисторной нагрузкой