Транзисторный усилительный каскад. Усиление напряжения, тока. Низкое выходное сопротивление. Схема. Биполярный транзистор. Усиливающий

Усовершенствованный транзисторный усилительный каскад с низким выходным сопротивлением (10+)

Усилительный каскад на биполярном транзисторе. Расчет - Усовершенствованный усилительный каскад

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Приведенная схема используется нами, как базовая для различных усилительных устройств. Мы планируем опубликовать схемы этих устройств. Подпишитесь на новости, чтобы быть в курсе. Эта схема обладает хорошей температурной стабильностью, линейностью и малыми искажениями. Она обладает высоким входным сопротивлением и низким выходным, что облегчает ее согласование с предыдущими и последующими каскадами.

Каскад с малым выходным и большим входным сопротивлением

Принципиальная схема каскада на двух биполярных транзисторах

Схема охвачена обратной связью. Выходное напряжение через делитель R5, R6 поступает на эмиттер VT1. Эта обратная связь и обеспечивает низкое выходное сопротивление и хорошие характеристики, близкие к характеристикам эмиттерного повторителя. Однако, в отличие от эмиттерного повторителя схема обладает коэффициентом усиления по напряжению, большим 1.

Расчет

При расчетах будем считать, что коэффициент передачи тока транзисторов велик, и отношение [Коэффициент передачи тока транзистора VT1] / ([Коэффициент передачи тока транзистора VT1] + 1) приблизительно равно 1. Тогда:

[Входное сопротивление, кОм] = [Сопротивление резистора R5, кОм] * [Коэффициент передачи тока транзистора VT1] * [Коэффициент передачи тока транзистора VT2]

[Коэффициент усиления по напряжению] = [Сопротивление резистора R6, кОм] / [Сопротивление резистора R5, кОм] + 1

[Выходное сопротивление, кОм] = [Сопротивление резистора R6, кОм] / [Коэффициент передачи тока транзистора VT2]

Выберем оптимальные токи покоя транзисторов, исходя из соображений, изложенных на предыдущей странице. Резистор R4 работает при фиксированном напряжении, равном напряжению насыщения база - эмиттер транзистора VT2. Так что через этот резистор течет фиксированный ток, который вычитается из тока базы VT2.

[Сопротивление резистора R4, кОм] = [Напряжение насыщения база - эмиттер VT2, В] / ([Ток покоя VT1, мА] - [Ток покоя VT2, мА] / [Коэффициент передачи тока транзистора VT2])

[Напряжение питания, В] >= [Ток покоя VT2, мА] * ([Сопротивление резистора R6, кОм] + [Сопротивление резистора R5, кОм]) + [Ток покоя VT1, мА] * [Сопротивление резистора R5, кОм] + 1.2 * [Амплитуда входного сигнала, В] * [Коэффициент усиления по напряжению]

[Мощность, рассеиваемая транзистором VT1, мВт] = [Ток покоя VT1, mА] * ([Напряжение питания, В] - ([Ток покоя VT1, мА] + [Ток покоя VT2, мА]) * [Сопротивление резистора R5, кОм])

[Мощность, рассеиваемая транзистором VT2, мВт] = [Ток покоя VT2, mА] * ([Напряжение питания, В] - ([Ток покоя VT1, мА] + [Ток покоя VT2, мА]) * [Сопротивление резистора R5, кОм] - [Ток покоя VT2, мА] * [Сопротивление резистора R6, кОм])

Цепь подачи смещения

Цепи подачи смещения рассчитываются аналогично предыдущему случаю. С учетом наших допущений имеем:

[Напряжение на R5, В] = ([Ток покоя VT1, мА] + [Ток покоя VT2, мА]) * [Сопротивление резистора R5, кОм]

[Напряжение смещения на базе VT1, В] = [Напряжение на R5, В] + [Напряжение насыщения база - эмиттер VT1, В]

[Ток смещения базы VT1, мА] = [Ток покоя VT1, мА] / [Коэффициент передачи тока транзистора VT1]

Сопротивление резисторов R2 и R3 выбираем равными друг другу и равными ста сопротивлениям R5

[Сопротивление резистора R1, кОм] = [Сопротивление резистора R2, кОм] * ([Напряжение питания, В] / [Напряжение смещения на базе VT1, В] - [Ток смещения базы VT1, мА] * [Сопротивление резистора R3, кОм] / [Напряжение смещения на базе VT1, В] - 1) / (1 + [Ток смещения базы VT1, мА] * [Сопротивление резистора R3, кОм] / [Напряжение смещения на базе VT1, В] + [Ток смещения базы VT1, мА] * [Сопротивление резистора R2, кОм] / [Напряжение смещения на базе VT1, В])

Конденсаторы, как и раньше, выбирается возможно большей емкости и, в случае если они электролитические, шунтируются керамическими.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.