Для выбора транзистора необходимо чтобы его
параметры удовлетворяли следующим условиям:
(3.9)
Из неравенства (3.9) определим значения допустимых параметров:
Исходя из полученных значений, выберем
выходной транзистор 2Т947А.[3]
Транзистор имеет следующие допустимые параметры:
Его основные технические характеристики приведены ниже.
Электрические параметры:
1.
Постоянная времени цепи обратной связи при В пс;
2.
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
;
3.
Ёмкость коллекторного перехода при В пФ;
4.
Индуктивность вывода базы нГн;
5.
Индуктивность вывода эмиттера нГн.
Предельные эксплуатационные данные:
1.
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В;
2.
Постоянный ток коллектора А;
3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора
Как показывает практика, даже на умеренно высоких частотах транзистор
не является безынерционным прибором. Очень удобно анализировать свойства
транзистора при малом сигнале, в широком диапозоне частот, с помощью физических
эквивалентных схем. Наиболее полные из них строятся на базе длинных линий и
включают в себя ряд элементов с сосредоточенными параметрами. Существует много
разных моделей транзистора. В данной работе произведён расчёт моделей: схемы Джиаколетто, которая представлена на рисунке 3.3.5 и
однонаправленной модели цепи на ВЧ.
А) Расчёт схемы Джиаколетто:
Схема Джокалетто представлена на рисунке 3.3.5.
Рисунок 3.3.5 Схема Джиаколетто.
Расчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и
приведенными ниже формулами.
Найдем при
помощи постоянной времени цепи обратной связи сопротивление базового перехода
по формуле:
(3.10)
При чём и доложны быть измерены при одном напряжении Uкэ. А
так как справочные данные приведены при разных значениях напряжний, то
необходимо воспользоваться формулой перехода, которая позволяет вычислить при любом значении
напряжения Uкэ:
(3.11)
В нашем случае
получаем:
Подставим полученное значение в формулу:
, тогда (Сим) (3.12)
Проводимость база-эмиттер расчитаем по
формуле:
, (2.11)
где, – сопротивление эмиттеного перехода
транзистора.
Тогда
Емкость эмиттерного перехода:
Выходное сопртивление транзистора:
(3.13)
Из формулы (3.13) найдем проводимость:
(3.14)
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ найдем по формуле:
Крутизну транзистора определим по
формуле: (3.15)
Подставляя численные значения получим:
Б) Расчёт однонаправленной модели на ВЧ:
Однонаправленная модель является эквивалентной схемой
замещения транзистора, так же как и схема Джиаколетто. Схема представляет собой
высокочастотную модель, которая изображена на рисунке 3.3.6. Полное описание
однонаправленной модели можно найти в [4].
Рисунок 3.3.6
Параметры
эквивалентной схемы рассчитываем по приведённым ниже формулам.
Входная
индуктивность:
,
где –индуктивности выводов базы
и эмиттера, которые берутся из справочных данных.
Входное сопротивление
равно сопротивлению базы в схеме Джиаколетто:
Выходное
сопротивление имеет значение:
Выходная ёмкость
имеет значение:
3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации
Выбор схемы обеспечения исходного режима транзисторного каскада тесным
образом связан с температурной стабилизацией положения рабочей точки [5]. Это объясняется тем, что ВАХ транзисторов зависят от температуры р-n переходов и, следовательно от температуры окружающей среды. Это
приводит к смещению статических характеристик, чем обуславливается не только
изменения усилительных параметров транзистора в рабочей точке, но и приводит к
перемещению рабочей точки, что приводит к изменению усилительных параметров.
При расчёте цепей термостабилизации нужно для начала выбрать вариант
схемы. Существует несколько вариантов схем термостабилизации: эмиттерная стабилизация, коллекторная стабилизация и активная
коллекторная стабилизация. Их использование зависит от мощности каскада и от
того, насколько жёсткие требования предъявляются к термостабильности. В данной
работе рассмотрены две схемы: эмиттерная и активная
коллекторная стабилизации.
