3.1.8 Расчёт коэффициента усиления каскада

, (2,9)

где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;

RЭ - сопротивление резистора RЭ, Ом.

, (2,10)

где МН - допустимый уровень частотных искажений;

fН - нижняя граничная частота, Гц;

RЭ - сопротивление резистора RЭ, Ом.

3.2 Расчет схемы усилительного каскада в канале звука стандарта NICAM

Исходные данные для расчёта:

- напряжение питания UПИТ = 7 В;

максимальный выходной ток = 10 мА.;

- допустимый уровень частотных искажений Мн = 1.1 dB;

- частота усиливаемого сигнала = 7.5 МГЦ.

Выбор транзистора производим исходя заданных исходных данных. Выберем транзистор КТ3172А.[9] Это транзистор кремниевый эпитаксильно-планарный, структуры n-p-n усилительный. Предназначенный для применения в бытовой видеотехнике.

Справочные данные для данного транзистора:

- статический коэффициент передачи тока 40;

- входное сопротивление транзистора 727 Ом:

- граничная частота 300 МГц;

- максимальный ток коллектора 20 мА;

- максимальное напряжение коллектор-эмиттер 20 В;

- ёмкость коллекторного перехода 3,4 10-12 Ф.

Кроме того по входным и выходным характеристикам транзистора определяем положение рабочей точки при работе транзистора в режиме А.

Получаем:

- ток покоя транзистора IK0 = 4 мА, при UКЭ0 = 1,8 В;

- напряжение смещения на базе UБ0 = 0,84 В при IБ0 = 30 мкА.

Принципиальная схема каскада показана на рис 2.2.

3.2.1 Расчёт падения напряжения на резисторе RЭ

, (2,11)

где URЭ - падение напряжения на резисторе RЭ, В;

UПИТ - напряжение питания.

3.2.2 Расчёт резистора RЭ

, (2,12)

где RЭ - сопротивление резистора RЭ, Ом;

URЭ - падение напряжения на резисторе RЭ, В;

IK0 - ток покоя транзистора, А.

3.2.3 Расчёт резистора RК

, (2,13)

где RК - сопротивление резистора в цепи коллектора, Ом;

URЭ - падение напряжения на резисторе RЭ, В;

UПИТ - напряжение питания, В;

IK0 - ток покоя транзистора, А;

UK0 - напряжение покоя транзистора, В.

Рис 3.2. Принципиальная схема усилительного каскада.

3.2.4 Расчет сопротивлений делителя, R1, R2

, (2,14)

где UПИТ - напряжение питания, В;

IБ0 - ток покоя в базе транзистора, А.

, (2,15)

где UR2 - падение напряжения на резисторе R2, В;

UБ0 - напряжение покоя в базе транзистора, В;

URЭ - падение напряжения на резисторе RЭ, В.

, (2,16)

где UR2 - падение напряжения на резисторе R2, В;

IБ0 - ток покоя в базе транзистора, А;

R2 - сопротивление резистора R2, Ом.

R1 = RД - R2, (2,17)

где R1 - сопротивление резистора R1, Ом;

R2 - сопротивление резистора R2, Ом;

RД - сопротивление делителя в цепи базы, Ом.

R1 = 23333,3 - 6966,6 = 16400

3.2.5 Расчёт крутизны вольтамперной характеристики транзистора

, (2,18)

где S - крутизна вольтамперной характеристики транзистора, А/В;

h21Э - статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;

h11 - входное сопротивление транзистора, Ом.