Розрахунок режиму роботи транзистора другого каскаду по постійному струму і вибір пасивних елементів схеми: резисторів, конденсаторів

 

Параметри заданого транзистора приведені в таблиці 2.

 

Таблиця 2.

Наименування	Позначення	Значення
		Мінімальне	Максимальне
Максимальнаа напруга коллектор-эмиттер, В	UКЭmax		20
Максимальний струм коллектора, мА	IКmax		500
Коэффіцієнт передачи струму	h21Э	40	120
Гранична частота, МГц	fa		200
Зворотній струм коллектора, мкА	IКБО		30
Емність коллекторного перехода,пФ	СК		30
Максимальна розсіювана потужність колектора, мВт	Рmax		250
Диапазон робочої температури, ОС	Т	-30	+60

 

Розрахунок почнемо з вибору струму спокою біполярного транзистора І_K0. Тому що каскад працює в режимі А, тоді струм колектора вибирається зі співвідношення:

 

I_к0=  (1)

 

На рис. 1 Додатку 1 приведене сімейство вихідних характеристик транзистора.

Визначимо положення робочої крапки на вихідній характеристиці обраного транзистора, з огляду на, що він працює в режимі А.

 =0.007 (A) (2)

 

Так як транзистор працює в режимі А, то U_КО = Е_П / 2= 10 / 2 = 5 В.

Приймемо U_КО = 5 В.

Струм спокою бази транзистора визначається зі співвідношення:

 

 =  = 175 (мкА) (3)

 

По двум точкам (I_КО, U_КО) = (0,007 А, 5 В) и (0, Е_П) = (0, 10В) на сімействі вихідних характеристик побудуємо нагрузочную прямую.

Робочу точку візьмемо при струмі колектора 3,5 мА, напруга колектор – емитер 7 В.

Дільник напруги на резисторах R_К1R_VT1R_Э1 повинний забезпечувати розрахункове значення струму бази. Для цього повинно виконуватися умова

 

І_д≥3∙ І_б=3∙175=525 (мкА) =0,5 (мА) (4)

 

тоді номінальні значення R_K1 і R_е1 можна визначити з умови

 

(5)

 

де U_Б вибираєтся з умови U_Б = U_БЕ + U_Е – для маломощных германієвих транзисторів U_БЭ = 0,35…0,5 В.

Для підсилювального каскаду U_E за звичай вибирають у межах (0,1…0,3)Е_П.

 

0,1∙10=1 (В) (6)

U_Б = U_БЕ + U_Е =0,35+1=1,35 (В) (7)

=  = 2700 (Ом) (8)

(9)

 

Струм, що проходить через резистор R_Е2, визначається сумою колекторного і базового струмів

 

(10)

 

тоді номінальне значення R_Е2 можна визначити за формулі

 

(11)

 

Загальний опір каскаду, по якому протікає колекторний струм, дорівнює

 

 звідси

(12)

 

Розрахунок другого каскаду за зміннім струмом, що складається з визначення коефіцієнта підсилення, вхідного і вихідного опору каскаду.

коефіцієнт підсилення за напругою

 

 =  (13)

 

вхідний і вихідний опори

 

(14)

(15)

 

Вибір транзистора першого каскаду по граничній частоті, максимальній напрузі колектор - эмиттер і максимальному струмові колектора. Основним критерієм вибору типу транзистора для підсилювального каскаду служить допустиме напруження між колектором і эмиттером U_КЕ, що визначається з умови

 

U_Kmax≥1.4∙ E_П=1,4∙10=14 (16)

 

Максимальный ток коллектора транзистора не должен превышать рабочий ток каскада

 

І_д≥ =2∙ =525 (17)

 

Під ці параметрі підходить попередньо розрахований транзистор ГТ323Б

Наименування	Позначення	Значення
		Мінімальне	Максимальне
Максимальнаа напруга коллектор-эмиттер, В	UКЭmax		20
Максимальний струм коллектора, мА	IКmax		500
Коэффіцієнт передачи струму	h21Э	40	120
Гранична частота, МГц	fa		200
Зворотній струм коллектора, мкА	IКБО		30
Емність коллекторного перехода,пФ	СК		30
Максимальна розсіювана потужність колектора, мВт	Рmax		250
Диапазон робочої температури, ОС	Т	-30	+60

 

I_к0= (19)

 

Так як, транзистор працює в режимі А,то U_КО = Е_П / 2= 10 / 2 = 5 В.

Приймемо U_К0 = 5 В.

Струм спокою бази транзистора визначається зі співвідношення:

 

 = (20)

 

По двох точкам (I_КО, U_КО) = (0,007 А, 5 В) и (0, Е_П) = (0, 10 В) на графіку вихідних характеристик будуємо нагрузочну пряму.

Робочую точку вибираємо при струмі колектора 3 мА, напруга коллектор – эмиттер 8 В.

Дільник напруги на резисторах R₁R₂ повинний забезпечувати розрахункове значення струму бази. Для цього повинно виконуватися умова

 

І_д≥3∙ І_б=3∙87=261 (мкА) (21)

 

тоді номінальні значення R₁ і R₂ можна визначити з умови

 

(22)

 

де U_Б вибираєтся з умови U_Б = U_БЭ + U_Э – для малопотужних германієвих транзисторів U_БЭ = 0,35…0,5В.

 

 (23)

(24)

 

Стум, що проходить через резистор R_Е1, визначається сумою колекторного і базового струмів

 

(25)

Тоді номінальне значення R_Е1 можна визначити за формулою

 

(27)

(26)