;
3. предельно допустимого тока коллектора
4. предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе
.
Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ934Б. Его основные технические характеристики приведены ниже.[1]
Электрические параметры:
1. Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ МГц;
2. Постоянная времени цепи обратной связи при В пс;
3. Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ ;
4. Ёмкость коллекторного перехода при В пФ;
5. Индуктивность вывода базы нГн;
6. Индуктивность вывода эмиттера нГн.
Предельные эксплуатационные данные:
1. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В;
2. Постоянный ток коллектора А;
3. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Вт;
3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора
Существует много разных моделей транзистора. В данной работе произведён расчёт моделей: схемы Джиаколетто и однонаправленной модели на ВЧ.
В соответствии с [2, 3,], приведенные ниже соотношения для расчета усилительных каскадов основаны на использовании эквивалентной схемы замещения транзистора приведенной на рисунке 3.3.7, либо на использовании его однонаправленной модели [2, 3] приведенной на рисунке 3.3.8
А) Расчёт схемы Джиаколетто:
Схема Джиаколетто представлена на рисунке 3.3.7.
Рисунок 3.3.7 Схема Джиаколетто.
Найдем при помощи постоянной времени цепи обратной связи сопротивление базового перехода по формуле:
(2.9)
При чём и доложны быть измерены при одном напряжении Uкэ. А так как справочные данные приведены при разных напряжниях, необходимо воспользоваться формулой перехода, котоая позволяет вычислить при любом значении напряжения Uкэ:
(2.10)
в нашем случае:
Подставим полученное значение в формулу :
, тогда
Найдем значения остальных элементов схемы:
, где (2.11)
– сопротивление эмиттеного перехода транзистора
Тогда
Емкость эмиттерного перехода:
Выходное сопртивление транзистора:
(2.12)
(2.13)
Б) Расчёт однонаправленной модели на ВЧ:
Схема однонаправленной модели на ВЧ представлена на рисунке 3.3.8 Описание такой модели можно найти в [3].
Рисунок 3.3.8 однонаправленная модель транзистора
Параметры эквивалентной схемы рассчитываются по приведённым ниже формулам.
Входная индуктивность:
,
где –индуктивности выводов базы и эмиттера, которые берутся из справочных данных.
Входное сопротивление:
, (3.3.4)
Выходное сопротивление имеет такое же значение, как и в схеме Джиаколетто:
Выходная ёмкость- это значение ёмкости вычисленное в рабочей точке:
3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации
При расчёте цепей термостабилизации нужно для начала выбрать вариант схемы. Существует несколько вариантов схем термостабилизации: пассивная коллекторная, активная коллекторная и эмиттерная. Их использование зависит от мощности каскада и от того, насколько жёсткие требования к термостабильности. Рассмотрим эти схемы.
3.3.4.1 Эмиттерная термостабилизация
Эмитерная стабилизация применяется в основном в маломощных каскадах и является достачно простой в расчёте и при этом эффективной. Схема эмиттерной термостабилизации приведена на рисунке 3.3.9. Метод расчёта и анализа эмиттерной термостабилизации подробно описан в [4].
Рисунок 3.3.9 эммитерная термостабилизация
Расчёт производится по следующей схеме:
1.Выбираются напряжение эмиттера и ток делителя , а также напряжение питания ;
2. Затем рассчитываются .
Напряжение эмиттера выбирается равным . Ток делителя выбирается равным , где - базовый ток транзистора и вычисляется по формуле:
мА.
А
Учитывая то, что в коллекторной цепи отсутствует резистор, то напряжение питания рассчитывается по формуле В. Расчёт величин резисторов производится по следующим формулам:
Ом;
3.3.4.2 Активная коллекторная термостабилизация
Активная коллекторная термостабилизация используется в мощных каскадах и является достаточно эффективной, её схема представлена на рисунке 3.3.10. Её описание и расчёт можно найти в [5].
Рисунок 3.3.10 Схема активной коллекторной термостабилизации.
В качестве VT1 возьмём КТ814А. Выбираем падение напряжения на резисторе из условия (пусть В), тогда . Затем производим следующий расчёт:
; (3.3.11)
; (3.3.12)
; (3.3.13)
; (3.3.14)
, (3.3.15)
где – статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ транзистора КТ814;
; (3.3.16)
; (3.3.17)
. (3.3.18)
Получаем следующие значения:
мА;
В;
А;
Ом.
Величина индуктивности дросселя выбирается таким образом, чтобы переменная составляющая тока не заземлялась через источник питания, а величина блокировочной ёмкости – таким образом, чтобы коллектор транзистора VT1 по переменному току был заземлён.
3.3.4.3 Пассивная коллекторная термостабилизация
Наиболее экономичной и простейшей из всех схем термостабилизации является коллекторная стабилизация. Стабилизация положения точки покоя осуществляется отрицательной параллельной обратной связью по напряжению, снимаемой с коллектора транзистора. Схема коллекторной стабилизации представлена на рисунке 3.3.11.
Рисунок 3.3.11 Схема пассивной коллекторной термостабилизации
Рассчитаем основные элементы схемы по следующим формулам:
Выберем напряжение URк=5В и рассчитаем значение сопротивления Rк.
Определим рассеиваемую мощность на резисторе Rк
3.4 Расчёт входного каскада
3.4.1 Выбор рабочей точки
При расчёте режима предоконечного каскада условимся, что питание всех каскадов осуществляется от одного источника напряжения с номинальным значением Eп. Так как Eп=Uк0, то соответственно Uк0 во всех каскадах берётся одинаковое, то есть Uк0(предоконечного к.)=Uк0(выходного к). Мощность, генерируемая предоконечным каскадом должна быть в коэффициент усиления выходного каскада вместе с МКЦ(S210) раз меньше, следовательно, и Iк0, будет во столько же раз меньше. Исходя из вышесказанного координаты рабочей точки примут следующие значения: Uк0= 15 В; Iко=0.4/2.058= 0.19 А. Мощность, рассеиваемая на коллекторе Pк= Uк0 Iк0=2.85 Вт.
3.4.2 Выбор транзистора
Выбор транзистора был произведён в пункте 3.3.5.2 Выбор входного транзистора осуществляется в соответствии с требованиями, приведенными в пункте 3.3.2. Этим требованиям отвечает транзистор КТ913А. Его основные технические характеристики приведены ниже.[1]
1. граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ МГц;
2. Постоянная времени цепи обратной связи пс;
Страницы: 1, 2, 3, 4