Смекни!
smekni.com

Усилитель приемной антенной решетки (стр. 2 из 4)

при Uкб=5В………………………………………………………………..5пс

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эммитером

при Uкб=1В, Iк=5мА, Т=298К………………………………………35 – 300

Емкость коллекторного перехода при Uкб=5В………………………..0,65пФ

Емкость эммитерного перехода при Uэб=1В……………………………..1пФ

Индуктивность вывода базы……………………………………………..2нГн

Индуктивность вывода эммитора………………………………………..2нГн

Предельные эксплуатационные данные:

Постоянное напряжение коллектор-эммитер…………………………….15В

Постоянный ток коллектора……………………………………………..20мА

Постоянная рассеиваемая мощность при Т=213…318К…………….100мВт

Расчет эквивалентной схемы транзистора

Значения элементов схемы Джиаколетто могут быть рассчитаны по паспортным данным транзистора по следующим формулам [3]:

=3 - для планарных кремниевых транзисторов,

=4 - для остальных транзисторов,

В справочной литературе значения

и
часто приводятся измеренными при различных значениях напряжения коллектор-эмиттер
. Поэтому при расчетах
значение
следует пересчитать по формуле [3]

, (3.3.1.1)

где

- напряжение
, при котором производилось измерение
;
- напряжение
, при котором производилось измерение
.

где

- емкость коллекторного перехода;
- постоянная времени цепи обратной связи;
- статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;
- граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером;
- ток коллектора в рабочей точке в миллиамперах.

Крутизна транзистора:

3.3.2 Расчет элементов однонаправленной модели биполярного транзистора

Расчет усилительных каскадов также основан на использовании однонаправленной модели транзистора [4], справедливой в области частот более

, где
=
(
- граничная частота коэффициента передачи тока,
- статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером) и приведенной на рисунке 3.3.2.1.

Рис. 3.3.2.1 Однонаправленная модель биполярного транзистора

Элементы схемы замещения могут быть рассчитаны по следующим эмпирическим формулам [4]:

где

- индуктивность вывода базы;
- индуктивность вывода эмиттера;
- предельное значение напряжения
;
- предельное значение постоянного тока коллектора.

При расчетах по эквивалентной схеме, приведенной на рисунке 3.3.2.1, вместо

используют параметр
- коэффициент усиления транзистора по мощности в режиме двухстороннего согласования [5], равный

=
(3.3.2.1)

где

- частота, на которой коэффициент усиления транзистора по мощности в режиме двухстороннего согласования равен единице;
- текущая частота.

3.4 Расчет цепей термостабилизации

Существует несколько вариантов схем термостабилизации. Их использование зависит от мощности каскада и от того, насколько жёсткие требования к термостабильности. В данной работе рассмотрены три схемы термостабилизации: пассивная коллекторная, активная коллекторная и эмиттерная.

3.4.1. Эммитерная термостабилизация

Транзисторный каскад с эммитерной термостабилизацией приведен на рисунке 3.4.1.1

Рис. 3.4.1.1 Усилительный каскад с эммитерной стабилизацией

Расчет элементов схемы эммитерной термостабилизации производится по формулам в [6].

Напряжение на эммитерном сопротивлении обычно выбирают:

Тогда сопротивление Rэ будет равно:

Напряжение источника питания:

Расчет базового делителя:

Ток делителя:

Мощность, рассеиваемая на RЭ:

Пассивная коллекторная стабилизация.

Данный вид термостабилизации (схема представлена на рисунке 3.4) используется на малых мощностях и менее эффективен, чем две другие, потому что напряжение отрицательной обратной связи, регулирующее ток через транзистор подаётся на базу через базовый делитель.

Транзисторный каскад с пассивной коллекторной термостабилизацией приведен на рисунке 3.4.2.1

Рис. 3.4.2.1 Каскад с пассивной коллекторной стабилизацией

Подробный расчет элементов схемы приведен в [6].

Для того, чтобы пассивная коллекторная термостабилизация была эффективной необходимо, чтобы напряжение U лежало в пределах:

Тогда сопротивление RК и источник питания будут равны:

Рассчитаем RБ:

Тогда рассеиваемая мощность каскада:

что почти в 2 раза больше рассеиваемой мощности каскада с эммитерной термостабилизацией.

Активная коллекторная стабилизация