Так как необходимо обеспечить большое входное сопротивление, выбираем схему на полевых транзисторах.
Выберем транзистор КП307А, с параметрами:
S=4мА/В (при UСИ=10 В, UЗИ=0 В) - крутизна характеристики,
UЗИ.0ТС = 0,5В - напряжение затвор-исток отсечки,
IЗ=5мА - ток утечки затвора,
IC.НАЧ=3мА - начальный ток стока,
UСИ.МАКС=27 В, UЗС.МАКС=27 В,
PC.МАКС= 250 мВт.
Рассчитаем ток нагрузки:
Напряжение на нагрузке входного каскада:
Тогда мощность на нагрузке:
Из условия Rвх>5 кОм (по техническому заданию), выберем сопротивления R6 и R1:
R1=R6=Rвх/2=8000/2=4000 Ом
Рассчитаем ток и напряжение на входе:
Найдем коэффициент усиления:
Найдем ток стока:
IC МАКС = IC НАЧ = 3 мА
IC МИН = 0,1 · IC НАЧ = 0,3 мА
мА
Найдем сопротивление R5:
По линейке номиналов подбираем R5=12 кОм
Напряжение UЗИ.0 выразим из соотношения IC0 = IC НАЧ = S·UЗИ.0:
Определим токи на сопротивления R1 и R6:
Найдем сопротивления R2 и R4:
Найдем сопротивление R3:
Из условия получаем R3:
По линейке номиналов подбираем R3 = 62 Ом
Конструкторский расчет
Расчет разделительных конденсаторов
Определим величину разделительного конденсатора C5
,
где - нижняя частота работы усилителя, Мок – коэффициент частотных искажений оконечного каскада.
По промышленной линейке конденсаторов выберем: С5 = 56 мкФ.
Найдем величину разделительного конденсатора C4:
,
По промышленной линейке конденсаторов выберем С4 = 2,7 мкФ.
Определим величину разделительных конденсаторов C3 и C2:
,
где RВХ– входное сопротивление каскада предварительного усиления.
По линейке конденсаторов выберем С3=С2=2,58 мкФ.
Определим величину разделительного конденсатора C1:
,
где – входное сопротивление входного каскада.
Ближайшим значением из промышленной линейки конденсаторов является 62 нФ.
Рассчитаем напряжение на конденсаторах:
В;
В;
В
По справочнику подбираем тип конденсаторов:
Тип | Номинальное напряжение, В | Номинальная емкость, мкФ | Допуск, % | |
С1 | ||||
С2 | ||||
С3 | ||||
С4 | ||||
С5 |