Произвести расчёт усилителя переменного напряжения на основе полевого транзистора из задачи 1.3 [1-5]. Исходные данные к задаче: входное напряжение U вх=0,01 E c, сопротивление нагрузки R н=10 кОм, минимальная частота входного напряжения f min=100 Гц.
Необходимо осуществить расчёт и выбор из стандартного ряда (приложение Б) разделительных емкостей C p1 и C p2. Определить коэффициенты усиления по напряжению K U, по току K I, входное сопротивление R вх . Осуществить моделирование работы усилителя в среде Multisim (рисунок 2.1) [10,11].
Пример решения задачи 2.1.
Разделительные конденсаторы рассчитывают по формуле
,
где R – входное и выходное сопротивления усилительного каскада для Cр 1 и Ср 2 соответственно.
Входное сопротивление усилительного каскада на полевом транзисторе с управляющим p-n переходом обычно имеет значение порядка нескольких сотен кОм. Выходное сопротивление обычно в десятки раз меньше входного. Полагая Rвх = 100 кОм, а Rвых = 10 кОм, получим Cр 1 = 0,016 мкФ, Cр 2 = 0,16 мкФ (с учетом ряда Е24).
|
|
Рисунок 2.1 – Модель усилителя переменного напряжения на полевом транзисторе
По результатам моделирования определяем параметры усилителя:
Задача 2.2. Расчёт инвертирующего усилителя на основе операционного усилителя.
Разработать схему инвертирующего усилителя на основе операционного усилителя КР140УД11 [1-5]. Исходные данные к задаче (коэффициент усиления KU, минимальное входное сопротивление Uвх min) приведены в таблице 2.1.
Необходимо осуществить расчёт и выбор из стандартного ряда (приложение Б) сопротивлений усилителя. Определить максимальное входное напряжение синусоидального сигнала Uвх max, при котором не будет значительных искажений выходного сигнала. Осуществить моделирование работы усилителя в среде Multisim [10,11].
Таблица 2.1 – Исходные данные к задаче 2.2
Номер варианта | KU | Uвх min, мВ |
1 | 2 | 3 |
1 | 10 | 5 |
2 | 12 | 7 |
3 | 14 | 10 |
4 | 16 | 12 |
5 | 18 | 15 |
6 | 20 | 18 |
7 | 22 | 20 |
8 | 24 | 18 |
9 | 26 | 15 |
10 | 28 | 14 |
11 | 30 | 12 |
12 | 32 | 11 |
13 | 34 | 9 |
14 | 36 | 5 |
15 | 38 | 8 |
16 | 40 | 6 |
17 | 12 | 5 |
18 | 15 | 7 |
19 | 20 | 10 |
20 | 19 | 12 |
21 | 13 | 15 |
22 | 16 | 18 |
23 | 8 | 20 |
24 | 10 | 18 |
25 | 15 | 15 |
26 | 12 | 14 |
27 | 16 | 12 |
28 | 8 | 11 |
29 | 6 | 9 |
30 | 7 | 5 |