Расчет промежуточного каскада усилителя

 

Так как сквозной коэффициент усиления равен 134,1 а коэффициент усиления предоконечного каскада равен 4,95.

 

 

Для получения заданного коэффициента усиления нам необходим каскад предварительного усиления с коэффициентом усиления K_u=5,2 и входной каскад с коэффициентом усиления K_u≤1.

Выберем транзистор КТ315В

Его основные параметры:

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ, h_21э=30…120

Постоянный ток коллектора, I_кмах= 100 мА

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер, U_кэмах=40В

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора 150 мВт

Обратный ток коллектора I_{К об}=1 мкА

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при I_К=20 мА U_нас=0,4 В.

Емкость коллектора C_К=7 пФ

Постоянная времени цепи обратной связи τ_ОС=300 пс.

Введем ограничение по току: пусть I_{К max}=150 мА.

U_кэmin возьмем больше U_нас=0,4. Пусть U_{кэ min}=0,8 В.

Выберем U_R10=(0,1…0,2)·Е_П.

Пусть U_R10=0,15·Е_П=0,15·40=6 В.

Тогда получаем условие:

 

;

 

где – напряжение на выходе промежуточного каскада, – обратный ток коллектора.

Так как  В, получаем:

 

 

 мА

 

Выбираем

 

 и  мА.

 

Найдем мощность рассеяния транзистора:

 

 

 

Полученное значение мощности не превысило допустимое (150 мВт).

 

 

По линейке номиналов подбираем R9=1 кОм.

Рассчитаем нагрузку каскада по переменному току:

 

 

Удостоверимся в возможности этого тока:

 

,

.

 

Рассчитаем коэффициент усиления каскада по напряжению:

 

,

 

где h_21Э– статический коэффициент передачи тока, h_11Э– входное сопротивление транзистора.

 

 

r_БЭ найдем как:

 

 Ом

 Ом

 Ом

 

Так как нам необходимо получить усиление каскада K_U=5,2 введем отрицательную обратную связь.

 

,

 

где δ – коэффициент передачи обратной связи.

Исходя из неравенства, >>1, получаем

 

;

 

По линейке номиналов подбираем R10=22 Ом.

Проведем перерасчет коэффициента усиления и глубины обратной связи:

 

 

Найдем напряжение на входе каскада:

 

 

Ток базы находим из следующей формулы:

 

 мА.

 

Ток делителя находим из условия

 

 

 мА.

;

;

 

где U_R10 – напряжение на резисторе обратной связи;

 

 

Так как для кремниевых транзисторов

 

 В

 

По линейке номиналов подбираем R8=27 Ом.

 

 

По линейке номиналов подбираем R7=7,5 кОм.

Проведем перерасчет  с полученными значениями R7 и R8

 

 

Рассчитаем входное сопротивление каскада. Оно представляет собой параллельное соединение входного сопротивления транзистора VT3 и резисторов R7 и R8.

 

 

Найдем входное сопротивление транзистора VT2 с учетом обратной связи:

 

, где А– глубина обратной связи.