На основе заданного транзистора рассчитать каскад с последовательной ООС по току нагрузки из условия получения максимальной неискаженной амплитуды выходного напряжения при заданных ;  и диапазоне температур .

Рис. 3. 3. Транзисторный каскад с цепью последовательной ООС

по току нагрузки

1. Схема транзисторного каскада приведена на рис. 3. 3.

2. По первому закону Кирхгофа запишем уравнение

.

3. Зададим максимально допустимый ток коллектора из условия

,

где коэффициент запаса по коллекторному току; максимально коллекторный ток транзистора.

4. Определим соотношение  и . Для этого запишем выражение для коэффициента усиления всего каскада

.

Так как  и пологая  много больше 1 и  много больше  находим

 или .

5. Определим  из выражения

,

где - напряжение между выводами коллектора и эмиттера транзистора  на границе насыщения.

Имея , с учетом найденного соотношения между  и  получим , тогда .

6. Задаемся коэффициентом нестабильности  и находим .

Уточним значение коэффициента усиления каскада и если оно меньше заданного, то увеличим .

7. Минимальное значение коллекторного тока находим из выражения

.

8. Определим минимальное и максимальное выходное напряжение

.

9. Найдем параметры режима покоя

;

;

.

10. Определим температурные изменения коллекторного тока и напряжение покоя

.

.

11. Определим максимально возможную амплитуду выходного напряжения .

12. Определим параметры входного делителя.

,

,

,

;

.

Расчет усилителя с заданным режимом покоя.

 Используя заданный транзистор, рассчитать каскад по схеме на рис. 3. 4 обеспечивающий получение на выходе максимальной амплитуды выходного напряжения при заданных ; ; ; ; .

Рис. 3. 4.  Задание режима покоя в усилительном каскаде на полевом транзисторе с управляющим р-n-переходом

1. Схема транзисторного каскада приведена на рис. 3. 4.

2. Определим диапазон изменения тока стока и ток покоя

.

3. Определим сопротивление резистора , обеспечивающее получение . Для этого используем линейную аппроксимацию передаточной характеристики транзистора:

;

, откуда

.

Имея , уточним ток  

.

4. Определим сопротивление резистора .

Для того что бы полевой транзистор находился в насыщенном состоянии, должно выполняться условие

.

Ранее было выбрано, что , что соответствует . Тогда

.

Максимальный ток стока равен

.

Тогда

.

5. Найдем диапазон изменения выходного напряжения

;

;

;

.

6. Напряжение покоя стока .

7. Коэффициент усиления по напряжению .

8. Определяем  и

Расчет устройств на операционных усилителях.