Выбор рабочей точки

3.3.1 Выбор рабочей точки

Координаты рабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:

, (3.3.1)

где (3.3.2)

, (3.3.3)

где – начальное напряжение нелинейного участка выходных

характеристик транзистора, .

Так как в выбранной мной схеме выходного каскада сопротивление коллектора отсутствует, то . Рассчитывая по формулам 3.3.1 и 3.3.3, получаем следующие координаты рабочей точки:

мА,

В.

Найдём мощность, рассеиваемую на коллекторе мВт.

3.3.2 Выбор транзистора

Выбор транзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:

граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с ОЭ

;

предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер

;

предельно допустимого тока коллектора

;

предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе

.

Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ996Б-2. Его основные технические характеристики приведены ниже.

Электрические параметры:

Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ МГц;

Постоянная времени цепи обратной связи пс;

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ ;

Ёмкость коллекторного перехода при В пФ;

Индуктивность вывода базы нГн;

Индуктивность вывода эмиттера нГн.

Предельные эксплуатационные данные:

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В;

Постоянный ток коллектора мА;

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора Вт;

Температура перехода К.

Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены на рисунке 3.2. Напряжение питания выбрано равным 10В.

Рисунок 3.2

3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора

Поскольку рабочие частоты усилителя заметно больше частоты , то из эквивалентной схемы можно исключить входную ёмкость, так как она не влияет на характер входного сопротивления транзистора. Индуктивность же выводов транзистора напротив оказывает существенное влияние и потому должна быть включена в модель. Эквивалентная высокочастотная модель представлена на рисунке 3.3. Описание такой модели можно найти в [2].

Рисунок 3.3

Параметры эквивалентной схемы рассчитываются по приведённым ниже формулам.

Входная индуктивность:

, (3.3.3)

где –индуктивности выводов базы и эмиттера.

Входное сопротивление:

, (3.3.4)

где , причём , и – справочные данные.

Крутизна транзистора:

, (3.3.5)

где , , .

Выходное сопротивление:

. (3.3.6)

Выходная ёмкость:

. (3.3.7)

В соответствие с этими формулами получаем следующие значения элементов эквивалентной схемы:

нГн;

пФ;

Ом

Ом;

А/В;

Ом;

пФ.

3.3.4 Расчёт 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.

3.3.4.1 Пассивная коллекторная термостабилизация

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.

Рисунок 3.4

Расчёт, подробно описанный в [3], заключается в следующем: выбираем напряжение (в данном случае В) и ток делителя (в данном случае , где – ток базы), затем находим элементы схемы по формулам:

; (3.3.8)

, (3.3.9)

где – напряжение на переходе база-эмиттер равное 0.7 В;

. (3.3.10)

Получим следующие значения:

Ом;

Ом;

Ом.

3.3.4.2 Активная коллекторная термостабилизация

Активная коллекторная термостабилизация используется в мощных каскадах и является очень эффективной, её схема представлена на рисунке 3.5. Её описание и расчёт можно найти в [2].

Рисунок 3.5

В качестве VT1 возьмём КТ315А. Выбираем падение напряжения на резисторе из условия (пусть В), 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 КТ315А;

; (3.3.16)

; (3.3.17)

. (3.3.18)

Получаем следующие значения:

Ом;

мА;

В;

кОм;

А;

А;

кОм;

кОм.

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 Эмиттерная термостабилизация

Для выходного каскада выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена на рисунке 3.6. Метод расчёта и анализа эмиттерной термостабилизации подробно описан в [3].

Рисунок 3.6

Расчёт производится по следующей схеме:

1.Выбираются напряжение эмиттера и ток делителя (см. рис. 3.4), а также напряжение питания ;

Похожие работы

Усилитель мощности для 1-12 каналов TV

Скачать

24186

9

22

... Масса Масштаб Изм Лист Nдокум. Подп. Дата УCИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ   Выполнил Далматов ДЛЯ 1-12 КАНАЛОВ Провер. Титов А.А.   TV     Лист Листов     ТУСУР РТФ   Перечень ...

Радиопередающее устройство автомобильной радиостанции

Скачать

24621

3

7

... с кварцевой стабилизацией частоты и варикапным управлением. АП является всё тот же КТ-343А. Кварцевый автогенератор является составной частью возбудителей, синтезаторов частоты, радиопередающих и радиоприёмных устройств, а также аппаратуры для частотных и временных измерений. По принципу использования кварцевого резонатора схемы КАГ можно классифицировать по трем группам: осцилляторные , ...