Jednostupnovy zesilovac s BJT(SE)

[OKprac]

Dobry den, nize je uvedene zadani meho problemu a ja bych vas chtel poprosit o nejake rady jak se s tim poprat:



Zapojení zesilovače je uvedeno na obrázku. Navrhněte velikost rezistorů R1, R2, R3 a R4 tak, aby kolektorový proud tranzistoru v pracovním bodě byl IC=5mA a aby napěťové zesílení ve středním kmitočtovém pásmu bylo Au=50. Stejnosměrný proudový zesilovací činitel tranzistoru uvažujte BF=200. Při změně BF v rozsahu 100-400 by se proud IC neměl měnit o více než 15%. Velikosti kondenzátorů C1, C2 a C3 volte takové, aby dolní mezní kmitočet zesilovače byl fd=100Hz (pokles o 3dB proti zesílení ve středním kmitočtovém pásmu). Ověřte velikost THD pro napětí na rezistoru R5 při buzení zdrojem harmonického signálu o amplitudě 10mV a frekvenci f=1kHz. Maximální hodnota THD by neměla překročit 2%.



Neni zvoleno v jake tride by mel tranzistor pracovat, tak jsem si zvolil "A" tzn. predpoklad Uce=Ucc/2=5V a vypocital si odpory:

Predpoklad ze R2=0,1R1
R1 = (Ucc - Uce) / (1,1Ic) = (10 - 5) / (5,5m) = 909ohm
R2 = 0,1Rc = 91ohm

Z napeti ve smycce: Ur4 = Ube + Ur2 = 0,7 + 0,455 = 1,155V
predpoklad I4 = 10Ib (Ib = Ic / 200 = 25uA)
R4 = Ur4 / I4 = 1,155 / (250u) = 4620ohm
R3 = Ur3 / I3 = (Ucc - Ur4) / (11Ib) = 8,845 / (275u) = 32163ohm

Dale jsem se snazil urcit hodnoty kondenzatoru, ale nevim jestli jsem postupoval spravne ... nevim jestli jsem pouzil spravne kombinace odporu:

C3 = 1 / (2*PI*fd*(R3||R4)) = 1 / (2*PI*100*4039) = 0,39uF
C1 = 1 / (2*PI*fd*R2) = 1 / (2*PI*100*91) = 17,5uF
C2 = ?

Na internetu jsem nekde cetl (uz nvm kde), ze hodnota C2 by mela byt stejna jako C3. Co je na tom pravdy? Nebo to je jen pro nejaky specialni pripad? A pokud ne, jake vsechny odpory zahrnout do jeho vypoctu?

No a tady jsem v koncich, nevim si rady s tim napetovym zesilenim Au a hlavne s tou zmenou Bf.

Predem dekuji za jakekoliv rady.

[OKprac]

porad nikdo ?:/

[piitr]

Já bych to viděl asi takhle:

Výpočet R1 a R2 se mi líbí.

Výpočet R3 a R4 se mi líbí jen na půl. Na velikosti těchto odporů záleží, jak se bude měnit Ic při změně zesílení tranzistoru. Když budou ty odpory menší, bude to stabilnější, ale bude to víc žrát. Takže je dát co největší, aby byla stabilita zaručená.
Já bych na to šel tak, že bych si nahradil ten dělič R3-R4 zdrojem napětí s vnitřním odporem Rx=R3||R4. Tento Rx tvoří v zapojení dělič s odporem beta*R2. Výstup tohoto děliče udává napětí na R2 a to se při různém beta nesmí moc měnit (je zadané o 15%). Já bych to spočítal takto:
u(beta) = Ux * beta * R2 / ( Rx + beta * R2 )
A požadováno je:
1) u(400)/u(200) <= 1,15
2) u(100)/u(200) >= 0,85
Mně z toho vyšlo, že Rx <= 42,8 * R2.
Tedy Rx <= 3894 Ohm.
Takže máš jednu podmínku - aby R3||R4 = 3894 Ohm (nebo nějakou kulatou menší hodnotu). Tím splníš tu stabilitu Ic.
A druhá podmínka je, aby při tom Ur4=1,155V teklo přes R3 o 25uA víc než přes R4.
Tím určíš R3 a R4.

S tím zesílením Au=50 je trochu problém. Tam nejsou žádné součástky, kterými by to šlo zařídit. Většinou se omezuje zesílení odporem sériove k C1, ten tam ale není.

U C2 bych jako odpor bral R1+R5, tj. jejich sériovou kombinaci. Důvod není úplně jednoduchý.

U C1 a C3 to bude složitější a bude záviset na tom, jaký uvažujete vnitřní odpor tranzistoru. Určitě se budete učit nějaké zjednodušení, já ale nevím jaké, tak nemůžu sloužit. Do přesného výpočtu se mi nechce a byl by asi na nic. Rozhodně u toho C3 místo R3||R4 bude R6+(R3||R4), ale ani to není ono - ještě se tam projeví ten tranzistor.

[OKprac]

dekuju za rady, moc mi to pomohlo!