Расчет Каскада Усилителя Вч

[anrik]

Как правильно расчитать все элементы и характеристики схемы зная только напряжение и марку транзистора???(например КТ315Б)

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[artyr iosifov]

На какое напряжение, мощность и т.д?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[anrik]

На какое напряжение, мощность и т.д?

Напряжение примерно 9В. а все остальное на выбор...

Мне надо хотябы пример расчета подобного усилителя как на рисунке...

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[noise1]

Делается наоборот. Под ТЗ расчитывается схема.

[mil_alex]

если усилитель ВЧ - то я бы начал с выбора резистора в цепи коллектора транзистора.

его обычно выбирают так, чтобы емкость коллекторного перехода транзистора плюс емкость нагрузки (это может быть следующий такой же каскад, или антенна и т.п.) не оказывала заметного влияния на усиление на рабочей частоте.

с другой стороны, резистор должен быть чем больше, тем лучше - т.к. усиление по напряжению выше.

с третьей стороны, нагрузка будет шунтировать этот резистор, и выбирать его слишком большим тоже нет смысла.

с четвертой стороны, слишком малое сопротивление - вызовет большой ток коллектора транзистора и его нагрев.

у КТ315 ток макс. коллектора, если правильно помню, 250 мА.

при питании от 9В резистор не должен получиться менее 36 Ом, а то транзистор банально сгорит

обычно транзистор используют с током коллектора, при котором измерены справочные параметры, для маломощных это примерно 5-10 мА.

пусть ток коллектора будет 10 мА, а напряжение на коллекторе равно половине напряжения питания, 4.5В.

тогда резистор в цепи коллектора будет 450 Ом.

при емкости коллектора+нагрузки 40 пФ (я беру примерное значение наобум) частота начала снижения усиления на высоких частотах будет 1/(2*Pi*Rк*Cкн) или примерно 8.8МГц

если нагрузка имеет бОльшую емкость или требуется усиление более высоких частот, сопротивление в цепи коллектора нужно уменьшить.

далее, выберем сопротивление в цепи эмиттера.

не шибко долго думая, пусть на нем будет падение напряжения 1В.

это не слишком сильно уменьшит максимальный возможный размах выходного напряжения этого каскада, но заметно улучшит термостабильность.

при том же коллекторном токе 10 мА (ток эмиттера практически ему равен) номинал резистора будет 1В/10мА = 100 Ом.

чтобы этот резистор не снижал усиление каскада на ВЧ, нужно параллельно ему повесить конденсатор, емкость которого считается по той же формуле, что и частота среза для RC цепи в коллекторе

C=1/(2*Pi*f*R)

допустим, нам нужно усиливать частоты от 1МГц

тогда Cэ=1.59 нФ, выберем 1н6

далее считаем делитель в цепи базы

учитывая к-т усиления тока h21э=50 получим, что ток базы примерно равен 10мА/50=200мкА

чтобы этот ток мало влиял на задаваемое делителем напряжение, он (делитель) должен обеспечивать как минимум на порядок бОльший ток, 2мА

выбираем верхний резистор.

напряжение на нем равно питающему минус напряжение на базе транзистора, которое в свою очередь равно напряжению эмиттера (1В мы выбрали выше) плюс 0.6В на переходе б-э

поэтому R=(9В-1.6В)/2мА=3.7 кОм

выбираем 3к6

нижний резистор 1.6В/2мА=800 Ом

выбираем 820 Ом

на практике часто увеличивают сопротивления в несколько раз, чтобы уменьшить эффект шунтирования нагрузки предыдущих каскадов

но эта схема сама по себе имеет низкое входное сопротивление из-за того, что резистор в цепи эмиттера зашунтирован конденсатором.

если бы его не было, то входное сопротивление транзистора (без учета делителя в цепи базы) составило бы Rэ*h21э - то есть 5 кОм в данном случае

а с конденсатором - от сотен ом до килоома

еще не мешает проверить не превышение мощности рассеяния транзистора.

в примере это 10мА*(4.5В-1В)=35 мВт, при предельной 250 мВт

вполне.

[l-e-o-n-a-r-d-o]

Я так понимаю это задание университета. Тогда хочу добавить к всему уже вышесказанному что нужно найти ВАХи транзистора по ним задать рабочую точку в линейной области, по законам кирхгофа и ома определить номиналы всех резисторов. (это по постоянке) А по переменке уже все сказал mil_alex. Характеристики схемы можно найти так же узловым матричным методом в операторной форме .

[anrik]

Ну это все почти примерно, но хотелось бы чтобы было поточнее...

[mil_alex]

нет, это вполне конкретный расчет одного каскада схемы.

и будет работать.

дело в том, что при усилении, например, 100 мВ ВЧ сигнала (а реально и меньшего уровня) - напряжение на коллекторе транзистора может быть выбрано в очень широких пределах, от 1-2 вольт и до 10-12 (больше нет смысла) - поэтому и выбор резисторов, токов, рабочей точки здесь носит весьма вольный, приблизительный характер.

другими словами, будет ток коллектора 3 мА или 8 - пофиг абсолютно.

будет на коллекторе 3 вольта или 6 - на усилении это никак не скажется.

если бы выдвигались специальные требования (возможность работы от одной АА батареи, максимальный размах выходного напряжения, минимум шума и т.п.) - тогда за счет доп. условий можно сузить интервалы выбора номиналов элементов схемы.

а так - собирай, включай, заработает.

[anrik]

Вот нашел расчет каскада ВЧ... Посмотри.

Там идет расчет от типа транзистора(кремниевый или германиевый)...

Какой расчет каскада лучше какой ты предложил или который я нашел???

Где то видел, что для выбора сопротивления резистора в цепи коллектора

ток после этого резистора должен быть 1 мА для лучшего усиления сигнала. Это так?

Расчет каскада ВЧ.rar

[mil_alex]

мой текст - из головы, я такие каскады легко считаю в уме

твой пример расчета не идеален, но на практике тоже даст работающий вариант схемы

насчет выбора тока коллектора, есть довольно много соображений, которые влияют.

например, требуется создавать напряжение 1В на нагрузке 75 Ом.

ток через нагрузку составит 1/75=13мА и понятно (надеюсь) что никакой каскад с током коллектора 1 мА тут не годится (для простоты считаем, что нагрузка подключена не через согласующий трансформатор, а обычным путем через конденсатор)

кроме того, в схемах с регулировкой усиления (АРУ) ток коллектора выбирают так, чтобы было куда его менять, например от 1 до 5 мА, и транзистор подбирают такой, усиление которого существенно меняется с ростом тока в этих пределах.

для малошумящих транзисторов коэффициент шума нормируется для конкретного значения тока коллектора, и как правило разработчик выбирает не ту цифру, которая ему нравится, а ту, что в справочнике.

если напряжение питания выбрано высоким, то ток коллектора еще и должен удовлетворять требованиям теплоотвода.

есть и другие факторы, которые влияют на выбор Iк

[anrik]

У транзистора КТ315Б Fраб=250МГц.

Вот если для этого усилителя с КТ315Б сделать колебательный контур на частоту 87-108 МГц,

то можно ли будет принимать радиостанции этого диапозона?

И до какой частоты можно будет принимать сигнала этот усилитель с этим транзистором?

[mil_alex]

если не ошибаюсь, то 250 МГц это частота единичного усиления для КТ315, то есть такая, где заканчиваются его возможности как усилителя.

другими словами, с ростом частоты сигнала начинают сказываться емкости переходов транзистора, и усиление постепенно снижается до его отсутствия.

практически - да, на 100 МГц этот транзистор работает, и в принципе УКВ вещание можно принимать приемником, собранном на КТ315, но это не лучший вариант...

имеет смысл поискать транзисторы с лучшими ВЧ свойствами

[anrik]

А если использовать например один из таких? F=5000МГц

Наимен. тип Uкбо(и),В Uкэо(и), В Iкmax(и), мА Pкmax(т), Вт h21э Iкбо, мкА fгр., МГц Кш, Дб

КТ3123А-2

p-n-p

15 15 30(50) 0.15 =>40 <=0.01 =>5000 <=2.4

КТ3123Б-2 15 15 30(50) 0.15 =>40 <=0.01 =>5000 <=3

КТ3123В-2 10 10 30(50) 0.15 =>40 <=0.01 =>5000 <=2.4

А теперь примерно до какой частоты можно принимать?

[Света]

Я отсканировала и выложила на своём сайтике хорошую книжечку по этой теме: Музыка З.Н. и др. - Расчет высокочастотных каскадов радиоприемных устройств на транзисторах (1975)

[noise1]

Есть такая штука,коэффициент устойчивости. Понимаю, когда любители такие вопросы задают, но когда студент, обучающейся по этой специальности,,,,, .Читайте книжки. Например И.П. Степаненко "Основы теории транзисторов и транзисторных схем".Вот начало, остальные 100 листов в книге.

[anrik]

А кто сказал что я по этой специальности....

Закончил с отличаем на Электрика(техника), теперь пошел на инженера по вычислительной технике с уклоном в педагогику, а потом пойду опять на электрика, но уже инженера...

[anrik]

Вот нашел схемку Индикатора уровня сигнала.

Хочу добавить ее к усилителю.

Правильно ли я понял его надо подключить к Свых усилителя?

И как подобрать резисторы R5,R6,R7,R8 у индикатора сигнала и зачем они нужны?

Индикатор уровня сигнала.rar

[mil_alex]

рекомендую не просто кидаться ссылками, а читать хотя бы...

вообще, тема напоминает сказку про суп из топора... дайте водицы напиться, а то так есть хочется, что переночевать негде

[anrik]

Как я раньше не заметил

А как подобрать резисторы R5,R6,R7,R8 у индикатора сигнала и зачем они нужны?

[mil_alex]

а я из принципа не буду тыкать в то место текста, где это написано

[Alkarn]

Как я раньше не заметил

А как подобрать резисторы R5,R6,R7,R8 у индикатора сигнала и зачем они нужны?

А не хочешь почитать книжку "Цыкина А.В. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты". Можно скачать в инете.

Там все очень доступно изложено. А что "низкой частоты"- не обращай внимания, апериодические каскады, как у тебя, считаются практически одинаково. Обычно под усилителями высокой частоты подразумеваются каскады с контурами, фильтрами.

[anrik]

а я из принципа не буду тыкать в то место текста, где это написано

ТАм написано про R1-R4 а про R5-R8 нет...

[mil_alex]

да, действительно, не написано, прошу прощения.

эти четыре резистора обеспечивают ток через светодиоды, насколько я понимаю.

дело в том, что вытекающий из ТТЛ элемента ток (при высоком уровне на выходе) примерно на порядок меньше, чем втекающий (при логическом нуле, низком уровне)

если резистором соединить выход с шиной питания, нагрузка на выходной каскад ИС снижается (точнее, перераспределяется более адекватно)

если бы светодиоды были включены между + и выходами ИС, то резисторы были бы нужны последовательно с ними, для ограничения тока через светодиоды.

но в этом случае они бы горели наоборот при низком уровне на выходах ИС

впрочем и так как в схеме нарисовано, нехорошо напрямую вешать на выход ИС светодиод без резистора, ограничивающего ток.

здесь он ограничивается внутри схемой ИС, что в общем ненадежно.

с другой стороны, если заменить ИС на подобную, где выходы имеют открытый коллектор, всё будет совсем правильно и хорошо.

резисторы тогда будут обеспечивать ток свечения светодиодов, по формуле I=(5В-U_св)/R₅

Изменено 27 апреля, 2010 пользователем mil_alex

[anrik]

mil_alex как думаешь...

нашел несколько К315 и решил попробую собрать 6 каскадный усилитель ВЧ:

1-ый каскад КТ315И

2..6-ой каскад КТ315Г

Какое качество приема по твоему будет?

[STEN50]

Хреновое..шумят сильно 315е,тогда уж кт368.В справочниках указывается ток колектора при котором низкий коэфф шума,а также при каком токе коллектора у транза высокий коэфф усиления.