Выбор типа транзистора для ВЧ тракта

2.3 Выбор типа транзистора для ВЧ тракта

Исходные данные: Частота f, напряжение питания Uкэ.

Выбираю транзистор в соответствии с заданным частотным диапазоном и напряжением питания. Я выбираю транзистор ГТ309Б типа р-n-р. Его электрические параметры (таблица 2.3).

Таблица 2.3

Շ- постоянная времени цепи ООС.

Շ= rб* Cк;

rб =Շ/Cк;

|В| модуль коэффициента передачи тока на частоте f.

γ= fmax.раб/fгран=1,605/30=0,0535

2.4 Расчет НЧ усилительных параметров транзистора

Исходные данные:

Напряжение база коллектор Uбк=5 В;

Ток коллектора Iк=5 мА;

h11б=38 Ом;

h21э=100 Ом;

h22б=5 мкСим;

Сопротивление базы транзистора rб=50 Ом;

Емкость перехода Ск=10 пф;

|B|=6;

Расчет:

Крутизна характеристики:

So=1000/ h11б=1000/38=26 мА/В;

Входная проводимость:

g=(100*10^-3)/( h11б(1+ h21э))= (100*10^-3 )/(38*(1+200))=0,26*10^-3 Сим;

Проводимость обратной связи:

Gос= h22б=5*10^-6 Сим;

Выходная проводимость:

gi= h22б*(1+ rб* So*10^-3)= 5*10^-6*(1+200*26*10^-3)=18*10^-6 мкСим;

Постоянная времени:

Շ=(rб* Ск)/(2*π*m*|B|*f* h11б* Ск)=

=(500)/(1,6*6,28*6*10*38*10)=0,0021 мкс;

2.5 Расчет ВЧ параметров транзистора

Определить высокочастотные параметры транзистора на частоте 465КГц, ток коллектора 5мА.

Исходные данные:

Напряжение база коллектор Uбк=5В;

Ток коллектора Iк=5мА;

Крутизна характеристики So=26 мА/В;

Входная проводимость g=0,26*10^-3Сим;

Выходная проводимость gi=18*10^-6 мкСим;

Постоянная времени Շ=0,0021 мкс;

rб=50 Ом;

Ск=10 пф;

Fo=465КГц;

Расчет:

Определение вспомогательных коэффициентов:

Н= So* rб*10^-3=26*50*10^-3=1,3;

Ф= (So* rб* Ск*10^-9)/Շ=(26*50*10)/(0,0021)*10^-9=6,19*10^-3 Сим;

Б=(Շ/ rб)*(1-g* rб)*10^-6=(0,0021/50)*(1-0,26*^10-3 *50)*10^-6=20 пФ;

υ=2*π*fo*Շ=2*3,14*0,465*0,0021=0,006;

Входное сопротивление:

gвх=g+ υ²/ rб=0,26+(0,006/50)=0,21*10^-3 Сим;

Rвх=1/ gвх=1/(0,0021)=4761 Ом;

Выходное сопротивление:

gвых= gi+ υ²/Ф=5*10^-6 +0,006²*6,19*10^-3=25*10^-7 Сим;

Rвых=1/ gвых=1/(25*10^-7)=188*10³ Ом;

Входная емкость:

Свх=Б=20 пФ;

Выходная емкость:

Свых=Ск(1+Н)=10*(1+1,3)=23 пФ;

Крутизна характеристики:

S=So= 26 мА/В;

2.6 Выбор числа поддиапазонов и их границ

Исходные данные: f_max= 285 КГц ; f_min= 148 КГц (ДВ)

f_max= 1605 КГц ; f_min= 525 КГц (СВ)

Согласно техническим требованиям коэффициент поддиапазона К_ПД≤ 3.

Проверяется коэффициент перекрытия поддиапазона К_Д по формуле:

 (2.1)

(ДВ)

(СВ)

Так как   заданного по техническим условиям (1,93 < 3), то разбивка на поддиапазоны не производится.

Для обеспечения перекрытия данных поддиапазонов при изменении напряжения питания, изменении температуры и т.д., необходимо раздвинуть крайние частоты поддиапазонов на 1÷3%. Поэтому определяют крайние частоты перекрытием для каждого поддиапазона.

Крайние частоты каждого поддиапазона  определяются по формуле:

 (2.2)

  _(ДВ)

_(СВ)

Коэффициент поддиапазона  с перекрытие:

  (2.3)

(ДВ)

(СВ)