Допустимое изменение тока коллектора

Изменение обратного тока коллектора:

,

где °C – изменение температуры;

мкА

Коэффициент нестабильности, который должна обеспечивать схема температурной стабилизации:

Коэффициент усиления по току:

Расчет сопротивлений делителя:

кОм

Проверяем открытость транзистора:

- напряжение на базе.

U_э=R_э*I_э=467*0.0002=0.09 В – напряжение на эмиттере.

Исходя из расчетов, можно сказать, что условие выполняется и транзистор открыт.

Ток делителя:

Для обеспечения удовлетворительной температурной стабильности требуется выполнение следующего неравенства:

Которое выполняется в полном объёме

Сравнивая входную проводимость схемы стабилизации рабочей точки 1/ и значение низкочастотного параметра , следовательно общее сопротивление нагрузки предшествующего каскада не будет значительно снижено в результате влияния входного сопротивления схемы стабилизации

Рассмотрим эквивалентную схему оконечного каскада

Y_i=Y₂₂; Y_н=1/Z_н;

Рассмотрим область СЧ:

Оконечный каскад должен обеспечить К₀=7.5,т.е.

где S=0.016, Y_n=0.25 мСм, Y_i=Y₂₂=0.1 мСм

Y_к=10^-3/2.5=0.4 мСм

Рассмотрим область НЧ:

На НЧ проявляется действие разделительной емкости, следовательно, необходимо определить ее наминал:

, где Y_n=0.25мСм, Y_i=0.1 мСм Y_k=0.4 мСм, =200π;

где это часотные искажения на НЧ вносимые С_р.

Подставим полученные значения в формулу нахождения Ср и получим:

нФ

Найдем емкость в цепи эмиттера:

, где ==200π, Rэ=467 Ом, F=1+S·Rэ=1.7, тогда

мкФ

Рассмотрим область ВЧ:

В области ВЧ крутизна становится частотно зависимой

, где =40*10⁶π, S=0.0016, =2 нс.

Определим τв:

, при Ск=1.2пФ, r_б=60Ом, S=0.08

Подставив, значения получим:

нс

Определим коэффициент усиления на верхней частоте:

, при К₀= 10.6

Определив, коэффициент усиления на верхней частоте можно определить частотные искажения на ВЧ:

Расчет предоконечного каскада:

Выбор активного элемента:

В качестве нагрузки предоконечного каскада служит оконечный каскад. Найдем входное сопротивление оконечного каскада:

;

Мощность на выходе:

Мощность транзистора:

Граничная частота:

В роле активного элемента будем использовать биполярный транзистор, модели ГТ305А.

Параметры транзистора:

h_21э=40, I^*_кб0=4 мА, Р_рас=75 мВт, f_{в тр}=100 МГц,

Находим постоянную времени транзистора:

Так как каскад работает как усилитель класса А, то рабочую точку выбираем в середине линейного участка – это соответствует U_КЭ0 = 2.2 В. При этом I_к0=13 мА, I_б0=0,4 мА, U_бЭ0=0,33 В. Построим нагрузочную прямую по постоянному току на выходных характеристиках. Пересечение нагрузочной прямой с осью тока коллектора дает значение I_K = 15 мA. Нагрузкой по постоянному току является последовательное соединение сопротивлений коллектора и эмиттера:

R _- = R_K + R_Э

U_Rэ=R_э*I_э0=134*30*10^-3=1,72 В.

R_k=R_- R_э=1200 – 134=1066 Ом.

Построим нагрузочную прямую по переменному току:

Необходимо проверить обеспечивает ли каскад заданное выходное напряжение U=2.5 В.

U_вых=R_~*I_э0= R_~( )=893*13.4=11.96 В.

Следовательно, в данной рабочей точке выходной каскад может обеспечить требуемое выходное напряжение.

Так как усилитель работает в линейном режиме (класс А), то мы можем описывать оконечный каскад системой Y- параметров: