Предмет Схемотехника. Тема:Усилительный каскад с емкостными связями на МДП транзисторе связями

Задание



Рис. 1. Усилительный каскад на МДП-транзисторе.

Действующие значения выходных напряжения и тока Коэффициент частотных искажений на низкой частоте Нижняя граничная частота Рабочий температурный диапазон
Uвых, В Iвых, мА Мн fн, Гц T,0C
10 1 1,2 30 5÷50










1. Выбор напряжения питания

Напряжение питания усилителя должно обеспечивать напряжение рабочей точки (точки покоя) плюс выходное напряжение с некоторым запасом.
E_c≥〖2∙U〗_вых+U_0+I_с∙(R_c+R_и ).
Т.к. рабочая точка пока не определена, то предварительно примем:
E_c≥〖(1,2⋯1,5)∙2∙U〗_вых=1,3∙2∙10=52 В.
В соответствии с ГОСТ 23366-78 выберем номинал напряжения – 54 В.
В дальнейшем произведем корректировку, если потребуется.
Ток транзистора должен быть:
I_c≥I_вых=1 мА.
Транзистор должен обеспечивать выходную мощность:
P_вых≥U_вых∙I_вых=10∙1∙〖10〗^(-3)=〖10〗^(-2) Вт=10 мВт.

2. Выбор транзистора

По заданной схеме применен МДП-транзистор с индуцированным каналом n-типа.
Расчетные характеристики приведены выше.
Выбираем импортный транзистор BS170.
Предельные эксплуатационные параметры
Напряжение сток-исток 60 В
Постоянная рассеиваемая мощность 830 мВт
Температура окружающей среды -550÷+1500С
Крутизна характеристики 0,32

Выбранный транзистор удовлетворяет расчетным и заданным параметрам.

3. Выбор рабочей точки на характеристиках транзистора и обеспечение ее температурного режима

Произведем графические построения, используя стоковую характеристику транзистора.
На выходной характеристике (стоковой) нанесем точку а6
U_СИ=U_пит=54 В;
I_С=0.
Выберем точку b из условий
– линия нагрузки должна обеспечивать амплитуду выходного напряжения -20 В;
- должна находится примерно в середине линейного участка нагрузочной линии;
- должна находиться в пределах допустимой мощности;
- выходной ток должен быть небольшим.
С учетом всего выбираем положение точек b и c.
При этом получаем значения точки покоя:
I_c0=326 мА;
I_b=800 мА;
U_c0=32 В.
Все построения приведены на рис. 2.