Курсовой проэкт Комплексы звукоусиления для театров и концертных залов. 1Усилитель звуковой частоты 7 Принципиальная электрическая схема каскада 13

• Название: 1Усилитель звуковой частоты 7 Принципиальная электрическая схема каскада 13
• Анкор: Курсовой проэкт Комплексы звукоусиления для театров и концертных залов
• Дата: 16.04.2023
• Размер: 309.05 Kb.
• Имя файла: Yurcheknko-Kursovoi-774-proekt.docx
• Тип: Реферат; #1065875

Содержание

Введение 6

1Усилитель звуковой частоты 7

2.2.Принципиальная электрическая схема каскада 13

2.5.Построение статической линии нагрузки и расчет сопротивлений 18

R_к и R_э. 18

2.6.Расчет сопротивлений R₂ и R₁ 20

2.7.Расчет мощности рассеяния на резисторах и выбор резисторов в схему. 22

2.8.Динамический режим работы каскада и расчет h-параметров транзистора. 22

2.10.Расчет емкости конденсаторов связи и конденсатора эмиттерной стабилизации. 32

Заключение 36

Введение

Актуальность темы курсового проекта обусловлена тем, что владение навыками расчёта и анализа схем усилительных каскадов, необходима специалистам чья профессиональная деятельность связана с обслуживаем эксплуатации и ремонтом аппаратуры звукоусиления.

Цель курсового проекта – выполнить расчёт схемы усилительного каскада, включённого с общим эмиттером.

В ходе работы над проектом необходимо было решить следующие задачи:

1. 
   Изучить методику расчёта электрических схем усилительных каскадов.
   
2. 
   Закрепить навыки работы со специальной и справочной литературой.
   
3. 
   Исследовать влияние параметров элементов схемы на её усилительные свойства.
   

Гипотеза

В результате расчёта получить рабочую схему усилительного каскада с максимальными возможностями коэффициентами усилителя.

При написании работы мною были применены следующие методы:

1. 
   Метод анализа литературы и нормативно – технической документации по теме курсового проекта.
   
2. 
   Метод сравнения и метод обобщения.
   

Практическое применение

Возможность применения в дальнейшей профессиональной деятельности полученных в ходе выполнения курсового проекта навыков расчета и анализа схем усилительных каскадов звуковой частоты.

1. Усилитель звуковой частоты

Рисунок 1.1. -Структурная схема усилителя звуковой частоты

Усилители звуковой частоты (УЗЧ), применяются в каналах записи и воспроизведения звука. Они являются усилителями мощности. Основное назначение усилителей мощности - это усиление сигнала, т. е. при подаче на вход усилителя мощности электрического сигнала малой величины на нагрузке получается сигнал той же формы, но большей мощности. Для усиления сигналов используется энергия источника питания при помощи усилительных элементов.
Источник питания ЕК служит для питания схем всех каскадов заданным напряжением c малыми пульсациями. В качестве источник сигнала служит электродинамический микрофон.
Входной каскад выполнен по схеме ОЭ. Данный каскад обеспечивает усиление сигнала по току, напряжению и мощности.
Предварительный каскад усилителя звуковой частоты выполнен по схеме ОЭ, так как он обеспечивает значительное усиление сигнала по току и напряжению и даёт максимальное усиление сигнала по мощности. Также данный каскад выполняет функцию согласования нагрузки по выходной цепи входного каскада с предоконечным каскадом усиления. С учётом нагрузочной способности этого каскада для его реализации выбирают более мощный транзистор.
Предоконечный каскад УЗЧ может быть выполнен по схеме ОЭ и также обеспечивает значительное усиление сигнала по току и напряжению и даёт максимальное усиление по мощности. Данный каскад выполняет функцию согласования нагрузки предварительного каскада с оконечным каскадом усиления.
Оконечным называется каскад, с выхода которого сигнал, усиленный до заданной мощности или напряжения, поступает в нагрузку усилителя. Все предыдущие каскады по сравнению с оконечным являются маломощными. (Именно он определяет КПД всего усилителя, а также требуемые напряжение и мощность источника питания)
При усилении электрических сигналов могут возникнутьискажения:

• 
  нелинейные,
  
• 
  частотные
  
• 
  фазовые
  

Нелинейные искажения представляют собой изменение формы кривой усиливаемых колебаний, вызванное нелинейными свойствами цепи, через которую эти колебания проходят.
Основной причиной появления нелинейных искажений в усилителе является нелинейность характеристик усилительных элементов, а также характеристик намагничивания трансформаторов или дросселей с сердечниками.
Из-за нелинейности входной характеристики транзистора. Попадая на нелинейный участок входной характеристики транзистора, этот сигнал вызывает изменения входного тока, форма которого отличается от синусоидальной. В связи с этим и выходной ток, а значит, и выходное напряжение изменят свою форму по сравнению с входным сигналом.
Чем больше нелинейность усилителя, тем сильнее искажается им синусоидальное напряжение, подаваемое на вход. Известно (теорема Фурье), что всякая несинусоидальная периодическая кривая может быть представлена суммой гармонических колебаний и высших гармоник.
Таким образом, в результате нелинейных искажений на выходе усилителя появляются высшие гармоники, т.е. совершенно новые колебания, которых не было на входе, где сумма электрических мощностей, выделяемых на нагрузке гармониками, появившимися в результате нелинейного усиления электрическая мощность первой гармоники.
В тех случаях, когда сопротивление нагрузки имеет одну и ту же величину для всех гармонических составляющих усиленного сигнала, коэффициент гармоник определяется по формуле, где действующие или амплитудные значения первой, второй, третьей и т.д. гармоник тока на выходе, и т.д. действующие или амплитудные значения гармоник выходного напряжения.
Коэффициент гармоник обычно выражают в процентах, поэтому найденное по формулам значение следует умножить на 100% . Общая величина нелинейных искажений, возникающих на выходе усилителя и созданных отдельными каскадами этого усилителя, определяется по приближенной формуле, где нелинейные искажения, вносимые каждым каскадом усилителя.
Допустимая величина коэффициента гармоник всецело зависит, от назначения усилителя. В усилителях контрольно-измерительной аппаратуры допустимое значение коэффициента гармоник составляет десятые доли процента.
Частотными называются искажения, обусловленные изменением величины коэффициента усиления на различных частотах. Причиной частотных искажений является присутствие в схеме реактивных элементов, конденсаторов, катушек индуктивности, междуэлектродных емкостей усилительных элементов, емкости монтажа и т.д.
Зависимость величины реактивного сопротивления от частоты не позволяет получить постоянный коэффициент усиления в широкой полосе частот. Частотные искажения, вносимые усилителем, оценивают по его амплитудно-частотной характеристике, представляющей собой зависимость коэффициента усиления от частоты усиливаемого сигнала.
При построении амплитудно-частотных характеристик частоту по оси абсцисс удобнее откладывать не в линейном, а в логарифмическом масштабе. Для каждой частоты фактически по оси откладывается величина lgf, а подписывается значение частоты.
Степень искажений на отдельных частотах выражается коэффициентом частотных искажений М, равным отношению коэффициента усиления на данной частоте. Обычно наибольшие частотные искажения возникают на границах диапазона частот fн и fв.

Коэффициенты частотных искажений в этом случае равны, где Кн и Кв соответственно коэффициенты усиления на нижних и верхних частотах диапазона.
Для усилителей низкой частоты идеальной частотной характеристикой является горизонтальная прямая линия, где Кн и Кв соответственно коэффициенты усиления на нижних и верхних частотах диапазона. Из определения коэффициента частотных искажений следует, что если М > 1, то частотная характеристика в области данной частоты имеет завал, а если М < 1, то подъем. Для усилителя низкой частоты идеальной частотной характеристикой является горизонтальная прямая.
Коэффициент частотных искажений многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов частотных искажений отдельных каскадов.
М = М1 М2 М3...Мn.
Следовательно, частотные искажения, возникающие в одном каскаде усилителя, могут быть скомпенсированы в другом, чтобы общий коэффициент частотных искажений не выходил за пределы заданного.
Коэффициент частотных искажений, так же, как и коэффициент усиления, удобно выражать в децибелах:
МДБ = 20lgМ.
В случае многокаскадного усилителя:
МДБ = М1ДБ+ М2ДБ + М3ДБ +…+ МnДБ
Допустимая величина частотных искажений зависит от назначения усилителя. Для усилителей контрольно-измерительной аппаратуры, например, допустимые искажения определяются требуемой точностью измерения и могут составлять десятые и даже сотые доли децибела.
Следует иметь в виду, что частотные искажения в усилителе всегда сопровождаются появлением сдвига фаз между входным и выходным сигналами, т. е. фазовыми искажениями. При этом под фазовыми искажениями обычно подразумевают лишь сдвиги, создаваемые реактивными элементами усилителя, а поворот фазы самим усилительным элементом во внимание не принимается.
Фазовые искажения, вносимые усилителем, оцениваются по его фазо-частотной характеристике, представляющей собой график зависимости угла сдвига фазы φ между входным и выходным напряжениями усилителя от частоты. Фазовые искажения в усилителе отсутствуют, когда фазовый сдвиг линейно зависит от частоты. Идеальной фазо-частотной характеристикой является прямая, начинающаяся в начале координат.

2. 
   Расчет схемы предварительного каскада усиления с общим эмиттером.
   

1. 
   Исходные данные для расчета.
   

Таблица 1- исходные данные для расчета

Вариант№	Марка транзистора	Ек, В	Iк0,мА	Uкэ0,В	Rн,кОм	Тип транзистора
11	ГТ122А	15	8	8	1	n-p-n

Рабочий диапазон частот:

fн = 80 Гц;

fв = 10 кГц

Коэффициент частотных искажений:

Мн = Мв = 1 дБ

2. Принципиальная электрическая схема каскада

Рисунок 2.1- Схема резисторного каскада с общим эмиттером
Для предварительного усиления применяют усилители с ОЭ. В качестве активного элемента используют маломощный транзистор  n-p-n типа.
Расчет каскада предварительного усиления с ОЭ является основной частью работы при проектировании УНЧ. При ее выполнении рассчитывают параметры элементов каждого каскада, цепей межкаскадных связей, режимы работы транзисторов. Исходя из условия обеспечения однотипности, каскады предварительного усиления выполняют одинаковыми. Поэтому расчет обычно сводится к расчету одного каскада.
Требования предъявляемые к каскадам усилителя:
Основное требование к каскадам предварительного усиления (КПУ) - наибольший коэффициент усиления при заданной частотной, фазовой или переходной характеристиках, благодаря чему можно сократить количество каскадов. В этом случае в КПУ используют усилительные элементы с маленькой мощностью и высоким коэффициентом усиления, при этом выбирают режим их работы, способ включения и детали схемы так, чтобы получить большее усиление сигнала при небольшом расходе питания. n-p-n
Назначения элементов схемы, следующие, где:

• 
  R1 и R2 – делитель напряжения создает смещение на базе транзистора. Их используют для того, чтобы получить заданное выходное напряжение из большего входного (постоянного или переменного) напряжения.
  
• 
  Сэ – конденсатор цепи эмиттерной стабилизации. Он требуется для предотвращения уменьшения усиления сигнала переменного тока.
  
• 
  Сф - конденсатор фильтра
  
• 
  Rк – коллекторная нагрузка.
  
• 
  С2 - разделительный конденсатор на выходе.
  
• 
  Rф – сопротивление резистора фильтра
  
• 
  VT – транзистор
  
• 
  Rэ – резистор эмиттерной стабилизации – признак автоматического смещения напряжением базы. За счет него создается отрицательная обратная связь по постоянному току для стабилизации напряжения.
  
• 
  Rн – сопротивление нагрузки
  
• 
  Ек – напряжение питания
  
• 
  С1 – разделительный конденсатор на входе. Нужен для того, чтобы не пропускать постоянную составляющую от источника сигнала на базу транзистора.
  

Постоянные токи в схеме каскада:
Постоянные токи в схеме каскада проходят по пути: от +Ек к Rк, через коллектор к эмиттеру, к Rэ, к -Ек.
Режим по постоянному току характеризуется постоянным падением напряжения на компонентах входящих в состав усилительного каскада. При подаче сигнала переменного тока на управляющие электроды активного прибора ток в цепях начинает изменяться в соответствии с приложенным сигналом. Этот переменный ток создает переменное падение напряжения на компонентах, входящих в состав усилительного каскада. Значение выходного сигнала обычно значительно больше входного сигнала. Когда рассматривают приращения токов или напряжений, вызванные входным сигналом, то говорят, что это режим работы по переменному току или режим малого сигнала.
Прохождение переменных токов в схеме каскада:
Когда отрицательная составляющая сигнала поступает на базу, а на коллекторе положительная составляющая, то на эмиттере будет отрицательная составляющая, тогда главная составляющая выходного тока идет от коллектора через С2, Rн, Сэ к эмиттеру.
Второстепенная составляющая идет от коллектора через Rк, +Ек, -Ек, Сэ, к эмиттеру. Следующий полупериод сигнала, когда на базу поступит (+) сигнала, направление переменных токов изменится на противоположное.

3. 
   Распределение частотных искажений:
   

В данной схеме частотных искажений вносятся ёмкостями схемы. В области низких частот искажения создаются конденсаторами связи С1 и С2, конденсатором фильтра Сф и конденсатором цепи эмиттерной стабилизации СЭ.

По условию задания допустимые частотные искажения (дБ) распределяются между элементами схемы следующим образом:
М_нэ = (0,5… 0,8) _Мн(1)

М_нф = (0,05…0,1) _Мн(2)
Где – Мн, допустимый коэффициент частотных искажений на низких частотах, он составляет 1 дБ. В области верхних частот частотные искажения вносятся транзистором МВ VT и выходной емкостью каскада Со (Мв со).
Выходная емкость каскада Со равна сумме входной емкости следующего каскада и емкости монтажа. В усилителях звуковой частоты частотные искажения, вносимые транзистором на верхних частотах, обычно принимаются равными 0,05 ÷ 0,1Дб
Где Mнэ -коэффициен частотных искажений эмиттерной стабилизации;

Mнф - коэффициент частотных искажений конденсатором фильтра.
Мнс = Мн – Мнэ – Мнф (3)
Тогда искажения, вносимые выходной емкостью каскада, определяются по формуле:

Мвсо = Мв – М_VT (4)

Где, Мв - допустимый коэффициент частотных искажений на высоких частотах, он составляет 1 дБ; Мvт - коэффициент вносимые транзистором верней частоты.
МVТ=0,1дБ (1,012 отн. ед.)

МВС0=1-0,1=0,9дБ (1,109 отн. ед.)

МФ=МН=1дБ (1,122 отн. ед.)

МНЭ=0,5*1=0,5дБ (1,059 отн. ед.)

МНФ=0,05*1=0,05дБ (1,0058 отн. ед.)

МНР=1-0,5-0,05=0,45дБ (1,047отн. ед.)

4. 
   Статический режим работы каскада.
   

В статическом режиме входной сигнал отсутствует и токи протекают только под действием источника питания Eк. Сопротивление конденсаторов постоянному току равно бесконечности.



Рисунок 2.2 - Схема каскада с общим эмиттером для статического режима
Статический режим работы - на транзистор подаются постоянные токи или напряжения. В основном служит для расчёта рабочей точки транзистора

(чтобы транзистор работал как усилитель, его надо сместить в рабочую точку, то есть в точку, в которой он не заперт и не в насыщении, и способен усиливать подаваемый на него небольшой сигнал переменного тока). Ещё статический режим применяется для расчёта ключевых схем, когда транзистор либо заперт, либо в насыщении.

5. Построение статической линии нагрузки и расчет сопротивлений

R_к и R_э.

Уравнение статической линии нагрузки:

Е_к = I_эо ∙ R_э + U_эко + I_ко ∙ R_к (1)

Учитывая, что Iко>>Iбо , справедливо равенство Iко ≈ Iэо ,и уравнение статической линии нагрузки имеет вид:
Ек = Iко ∙ Rэ + Uэко + Iко ∙ Rк = Uэко + Iко ∙ (Rэ + Rк) (2)
Где I_эо – постоянный ток эмиттера;

I_бо – постоянный ток базы;

Iэ0 -ток эмиттера;

Uэк0 -напряжения эмиттер-коллектор;

Iк0- ток коллектора.
Из этого уравнения выражаем сумму двух сопротивлений:

Rэ + Rк = (3)

• 
  Rэ выбирается из условия:
  

Rэ = (0,1÷ 0,3) ∙ Rк (4)

• 
  РассчитываемR_к взяв из условия R_э=0,2R_к:
  

1.2R_K=(Е_к-U_эк0)\I_ко

1,2R_K= = 0,875 (кOм);

R_к = 0,875/1,2 = 0,73 (кОм)

• 
  Рассчитываем Rэ:
  

R_Э=0,2*0,73 = 0,146 (кОм);

• 
  Номинальные значения R_к =0,75 кОм ;R_э =0,15 кОм:
  

Рисунок 2.3 - Выходные характеристики транзистора со статической

линией нагрузки
На выходных характеристиках транзистора строим статическую линию нагрузки по двум точкам(для моих графиков Е_к = 15В ,I_ко = 8мА , U_кэо = 8В ) точка покоя А с координатами I_к0 и U_эк0и точка отсечки I_ко= 0, U_кэ = Е_к.

6. Расчет сопротивлений R₂ и R₁

Для контура R_э– эмиттер – база – R₂ запишем уравнение по второму закону Кирхгофа:

I_эо ∙ R_э + U_эбо – I₁ ∙ R₂ = 0 (1)

ГдеI₁ - ток делителя;
Из уравнения выразим:

R₂ = (2)

Определила R₂:

R₂= = 1 (кОм);
По положению рабочей точки на выходной характеристике транзистора определяем ток базы I_бо(для моего графика I_бо = 0,3 мА)
По входной характеристике транзистора для значений I_бо и U_кэо

(U_кэо = 8 В) находим U_эбо. = 0,3 В



Рисунок 2.4 - Входные характеристики транзистора
Учитывая, что I_эо ≈ I_ко, а ток делителя I₁ = 5 ∙ I_бо, рассчитываем R₂:

Iбо = 0,3 мА

Определила I₁ :

I₁ = 5 ∙ 0,3= 1,5 (мА)
Аналогично для контура R2 – R1 –Eк составляем уравнение по 2 закону Киргофа:

E_к = R₂ ∙ I₁ + R₁ ∙ ( I₁ + I_бо) (3)

Из последнего уравнения выразим R₁ и выполним расчет:
R₁ = (4)
Определила R₁:

R₁= = 7,5 (кОм);

7. Расчет мощности рассеяния на резисторах и выбор резисторов в схему.
   
   

Определяем мощности рассеяния на резисторах:
P_Rк = I_ко² ∙ R_к (1)

P_Rэ = I_ко² ∙ R_э (2)

P_R1= I₁² ∙ R₁ (3)

P_R2= I₁² ∙ R₂ (4)

P_Rк= 8² *0,75= 48 (мВт)

P_Rэ= 8² *0,15=9,6 (мВт)

P_R1= 1,5²*7,5 = 17 (мВт)

P_R2= 1,5²*1= 2,25 (мВт)

Выбираем резисторы типа МЛТ-0,25

8. Динамический режим работы каскада и расчет h-параметров транзистора.
   
   

В динамическом режиме источник питания Eк закорочен, а токи протекают только за счет u_вх =U_вхmsinωt (источника сигнала).
Емкость конденсаторов выбирается так, чтобы на минимальной рабочей частоте их сопротивление было значительно меньше активных сопротивлений схемы и конденсаторы можно считать закороченными.
Тогда, заменив транзистор эквивалентной схемой с h-параметрами, получим схему замещения каскада (рисунок. 2.5).


Рисунок 2.5 - Схема замещения каскада
По выходным и входным характеристикам транзистора в точке покоя А определяем h₂₁ h₂₂ h₁₁

По статическим характеристикамтранзистора можно определить три из четырех h-параметров:

• 
  h_11Э- входное сопротивление;
  
• 
  h_21Э- статический коэффициент передачи тока базы транзистора;
  
• 
  h_22Э- выходную проводимость ;
  

По выходным характеристикам определяем h_21:

h₂₁ (1)
Через рабочую точку А проводим вертикальную линию, определяем точки пересечения этой линии с выходными характеристиками транзистора, лежащими выше и ниже той выходной характеристики, на которой

расположена точка А. Из точек пересечения проводим горизонтальные линии до оси ординат, чтобы определить значения Iко для этих точек.
h₂₁
Получаем для верхней точки I_ко = 14 мА, для нижней 4 мА:
Определила △I_ко:

△I_ко = 14 – 4 = 10 (мА)
Определяем приращение тока базы. Для верхней выходной характеристики ток базы 0,45 мА, для нижней 0,15 мА:
Определила△I_бо:

△I_бо = 0,45 - 0,15 = 0,3 (мА)



Рисунок 2.6 - Выходные характеристики для h₂₁ и h₂₂
Рассчитываем h_21:

h₂₁ =11,4
По выходным характеристикам определяем h_22:

h₂₂ (2)
Для определения h₂₂ из точки А проводим вправо горизонтальную линию, параллельную оси абсцисс, затем опускаем перпендикуляр на ось абсцисс

Чтобы найти ,от абсциссы 20В отнимаем абсциссу точки покоя А, которая в моем примере равна 8В:
△Uкэ = 20 -8 = 12 (В)

△Iк = 0,8 (мА)

h₂₂ = = 0,066 • (См)
По входным характеристикам определяем h_11:

(3)

Б


Ресунок 2.7 - входным характеристикам определяем h₁₁
На характеристике, соответствующей заданному в варианте значению

в моем примере это напряжение Uкэ = 8В и входная характеристика - это достроенная мной характеристика, на ней отмечено положение рабочей точки А, абсцисса которой 0,3 В, а ордината 0,3 мА
Зададим приращение тока базы △I_б:

• 
  Я взяла △I_б = 0,07 мА и показала это приращение на графике двунаправленной стрелкой. Из концов двунаправленной стрелки опускаем перпендикуляры на входную характеристику транзистора, соответствующую заданному в варианте значению U_эк и определяем точку Б, из которой опускаем перпендикуляр на ось абсцисс. Находим абсциссу точки Б. В моем примере это 0,3 В Абсцисса точки А в моем примере 0,29В
  

Теперь находим приращение △U_эб, для чего из абсциссы точки Б вычитаем абсциссу точки А:

• 
  Определила△U_эб:
  

△U_эб = 0,3 - 0,29 = 0,01(В)

• 
  Рассчитываемh₁₁:
  

h₁₁ = = 0,14(кОм)

9. 
   Расчет входного, выходного сопротивлений каскада и коэффициентов усиления.
   

Рассмотрим схему (рисунок. 2.5). В этой схеме Rб - это делитель из R1и R2:

R_б = (1)

Определила R_б:

R_б = 7,5 * 1 \ 7,5 + 1 = 0,88(кОм)

• 
  Входное сопротивление каскада:
  

R_вх = (2)
Где R_ВХ - входное сопротивление каскада.

 

Определила R_вх:

R_вх = 0,88* 0,14 \ 0,88+ 0,14= 0,12(кОм)

• 
  Выходное сопротивление каскада R_вых:
  

R_вых = (3)
Где R_ВЫХ- выходное сопротивление каскада;

• 
  Рассчитала R_вых:
  

R_вых= 0,75 * 15\ 0,75 +15= 0,71(кОм)
Где = : = 1 \ 0,066 = 15 (кОм)

Коэффициент усиления напряжения:
u_вх = i_б • (4)

u_вых = (5)

Кu= (6)

Где U_{вых –} выходной сигнал;

U_{вх –}входной сигнал.
Знак минус показывает, что напряжение u_вых изменяется в противофазе с напряжением u_вх т.к. схема включения ОЭ:

• 
  В результате:
  

К_u=

• 
  Рассчитываем:
  

К_u = (7)

• 
  Определила Кu:
  

Кu= 11,4\0,14 *0,75*1\0,75+1= 34,2

Коэффициент усиления тока:

i_вх = (8)

i_вых = (9)

Кi =

К_i= = = Кu • (11)

РассчитаемI_вх,I_вых,К_i:

I_вх= 0,01\0,12 = 0,083 (мА)

I_вых = -0,3\ 1 = -0,3 (мА)

К_i = -0,3\0,083= -3,61

К_i = -0,3\ 0,01 * 0,12\ 1 = -3,6
Рассчитываем :

К_i= К_u • (12)

ОпределилаК_i:

К_i= 34,2* 0,12\ 1= 4,1

Рассчитываем коэффициент усиления мощности:
Кр = Кu • Кi (13)
Где К_I  -коэффициент усиления по току;

К_U - коэффициент усиления по напряжению;

К_P - коэффициент усиления по мощности.

Определила К_p:

К_p = 34,2*4,1= 140,22

10. Расчет емкости конденсаторов связи и конденсатора эмиттерной стабилизации.

Подбираем конденсаторы в соответствии со шкалой номинальных значений сопротивлений и емкостей.
Рабочий диапазон частот:

f_н = 80 Гц;

f_в = 10 кГц

Коэффициент частотных искажений:

М_н = М_в = 1 дБ (1.122 отн. ед)

Где f _В – верхняя частота;

f_Н – нижняя частота;

М_Н и М_В - Коэффициент частотных искажений на НЧ и ВЧ-ах полосы пропускания, соответственно.
Емкость конденсатора цепи эмиттерной стабилизации:

С_э (1)
Рассчитаем С_э:

С_э = 1\0,2*3,14*80*0,15 =0,1884*10^-3(Ф) или 188.4(мкФ)
Емкость разделительного конденсатора на входе каскада определяется по формуле:

(2)

Рассчитаем С₁:

С₁=1\2*3,14*80*0,12*0,5 = 3,3* 10^-8 (Ф) или 0,033 (мкФ)

Емкость разделительного конденсатора на выходе каскада определяется по формуле:

(3)

Рассчитаем С₂:

С₂ =1\2*3,14*80(0,75+1)*0,5 = 0,000035*10^-4 (Ф) или 35 (мкФ)
Подобрал ёмкость конденсаторов в соответствии с таблицей «Малогабаритные электролитические конденсаторы типа К50-16»

Марка конденсатора: K50 – 16 ;
U раб = Iэо * Rэ = 8*0,15 =1,2(В)
Сэ =188,4 мкФ Сэн = 500 мкФ

С1= 0,033 мкФ С1н = 20 мкФ

С2 = 35 мкФ С2н = 50 мкФ
Рассчитал Uкэ:

Uкэ = Uкэ0- Uкэ= 8-1,2= 6,8 (В);

11. 
    Построение динамической линии нагрузки и расчет выходной мощности каскада.
    

Уравнение динамической линии нагрузки запишем в соответствии со вторым законом Кирхгофа для выходного контура схемы замещения каскада (рисунок2.5)

u_эк = i_к (1)
При i_к = 0 каскад работает в статическом режиме и динамическая линия нагрузки должна проходить через точку покоя А.
При изменении коллекторного тока на величину ∆I_к напряжение U_кэ изменится на величину:

∆U_кэ= ∆I_к (2)

• 
  Вторая точка динамической линии нагрузки имеет координаты:
  

I_к = I_ко + ∆I_к (3)

U_кэ= U_кэо - ∆Uкэ (4)
Где Uкэо- напряжения коллектор-эмиттер;

∆Uкэ - прирашение напряжения коллектор-эмиттер;

Iк – ток калектора;

∆I_к– прирошение тока колектора.

• 
  Например, я беру приращение тока коллектора △Iк = 4 мА:
  

Тогда Iк = 8 + 4 =12 (мА)

• 
  Допустим, у меня Rк = 0,75 (кОм),Rн = 1(кОм):
  

тогда △Uкэ = △Iк • = 5 • = 5 (В)

Находим Uкэ = Uкэо - ∆Uкэ = 8 – 5 =3(В)

Через точки с этими координатами проводим динамическую линию нагрузки:



Рисунок 2.8 -динамическая линия нагрузки.
В моем примере динамическая линия нагрузки проходит через точку А и точку с координатами (12мА и 3 В) Линия синего цвета.
Определяем точку пересечения динамической линии нагрузки с выходной характеристикой транзистора, соответствующей току базы I_бо = 0.

(Определяем абсциссу точки пересечения (U_кэ). В моем примере это U_кэ=18(В)

Амплитуда выходного напряжения каскада рассчитывается по формуле:

U_выхm = U_кэ – U_кэо (5)

Рассчитаем U_выхm:

U_выхm= 18 - 8 = 10 (В)
Максимальная выходная мощность:

P_выхm = (6)

Где P_выхm-максимальная выходная мощность.
Рассчитаем P_выхm:

P_выхm= 10² \1= 0,1 *10^-3 (Вт) или 100 (мВт)

Заключение

Цель курсового проекта выполнена, задачи решены, электрическая схема рассчитана параметры схемы соответствуют теоретическим выкладкам, элементы подобраны в соответствии с указанными требованиями.

При выполнении расчёта каскада с общим эмиттером, были получены навыки расчётов сопротивлений, коэффициента усиления, ёмкости конденсаторов и т.д., так же получили навык в построении динамической и статической линий нагрузки.

В результате работы были рассчитаны:

1. 
   Сопротивления резисторов Rк; Rэ; R1; R2
   
2. 
   Входное сопротивление каскада Rвх
   
3. 
   Выходное сопротивление каскада Rвых
   
4. 
   Коэффициент усиления тока Кi
   
5. 
   Коэффициент усиления напряжения Кu
   
6. 
   Коэффициент усиления мощности Кp
   
7. 
   Амплитудное значение выходного напряжения каскада Uвыхm
   
8. 
   Максимальная выходная мощность Pвыхm
   

Таблица 2 - результаты расчетов

Rк, кОм	Rэ, кОм	R1, кОм	R2, кОм	Rвх, кОм	Rвых, кОм	Ki	Ku	Kp	Uвыхm,В	Pвыхm, мВт
0,75	0,15	7,5	1	0,12	0,014	4,1	34,2	140,22	10	100

Список использованных источников.

1. 
   ПОЛОЖЕНИЕ
   
2. 
   Электроника и схемотехника Новожилов О.П. М.: Издательство Юрайт, 2019 - 282с. https://biblio-online.ru
   
3. 
   Схемотехника аналоговых электронных устройств. Функциональные узлы Борисенко А.Л. М.:ИздательствоЮрайт, 2019 - 126с.https://biblio-online.ru
   
4. 
   Схемотехника усилительных каскадов на биполярных транзисторах А.А.РовдоНиТ 2006г. http://www.umup.ru/biblio
   
5. 
   Промышленные усилители мощности. В.Д. Грибов, Н.Н.Усачев, К.О.Гусев. 2006г. СПб, 2006 - 36с.
   
6. 
   Методические указания. Показатели усилителя, обратные связи и работа усилительного элемента. Е.О.Федосеева Л.1987.
   
7. 
   Методические указания. Каскады на транзисторах. Е.О.Федосеева Л.1987.
   
8. 
   https://revolution.allbest.ru/radio/00280942_0.html#text
   
9. 
   https://studbooks.net/2357707/tehnika/razrabotka_printsipialnoy_shemy_usilitelya_zvukovoy_chastoty_dvuhtaktnym_bestransformatornym_vyhodnym_kaskadom
   
10. 
    https://studall.org/all4-21585.html
    
11. 
    https://helpiks.org/2-49217.html
    
12. 
    https://mydocx.ru/1-25187.html
    
13. 
    http://housea.ru/index.php/electronews/46590
    
14. 
    https://topref.ru/referat/70153/2.html
    
15. 
    https://lektsii.org/16-40476.html
    
16. 
    https://siblec.ru/radiotekhnika-i-elektronika/elektronika/2-elementy-i-uzly-analogovykh-ustrojstv/2-2-usiliteli