Расчет апериодического каскада усилительного устройства

Московский Авиационный институт приветствует тебя!

Punched Holes!

I. Выбор рабочей точки транзистора и расчет элементов, обеспечивающих температурную нестабильность коллекторного тока. RC - фильтр в цепи питания.

Рассчитывать будем малосигнальный апериодический усилитель с RC - фильтром в цепи питания. (Рис1)

Рис 1.

В качестве активного прибора задан кремнеевый транзистор КТ316 в бескорпусном исполнении.

Из справочника находим параметры транзистора:

Обратный ток коллектора при Uкб=10 В Iко = 0,5 мкА

Коэф. усиления тока базы в схеме с ОЭ:

Постоянная времени цепи ОС:

Диапазон рабочей температуры:

Bipolar transistors Type 6 ...Alias KT316

Value Tolerance(%)

0:Forward beta 45 10

1:Reverse beta 1 20

2:Temp coeff of BETAF(PPM) 2500 20

3:Saturation current 3.632513E-16 60

4:Energy gap(.6 TO 1.3) 1.11 60

5:CJC0 3.916969E-12 60

6:CJE0 3.642178E-11 60

9:Early voltage 250 30

10:TAU forward 1.591549E-10 40

11:TAU reverse 1.827498E-08 50

12:MJC .33 40

13:VJC .7499999 30

14:MJE .33 30

15:VJE .7499999 30

16:CSUB 2E-12 10

17:Minimum junction resistance .01 0

Выберем рабочую точку транзистора.

Зададим:

Сделаем проверку, чтобы мощность рассеемая на коллекторе транзистора:

не превышала допустимую :

Рассчитаем некоторые Y-параметры транзистора

Дифференциальное сопротивление эмитерного перехода:

Постоянная времени цепи ОС

где - объемное распределенное сопротивление базы.

где технологический коэффициент (для данного транзистора = 4)

Низкочастотная проводимость прямой передачи

где - НЧ входная проводимость транзистора

Теперь рассчитаем элементы схемы. RC - фильтра в цепи питания позволит осуществить НЧ коррекцию. Эффективность НЧ коррекции тем выше, чем больше сопротивление Rф. Оно должно быть в несколько раз больше чем Rк. Обычно увеличение Rф ограничено допустимым на нем падением постоянного напряжения которое, в свою очередь зависит от Ек. Примем Rф=1.5Rк=705 Ом

Тогда

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем Rэ=0.3 кОм

Базовый делитель:

Таким образом , для расчета необходимо знать ток делителя

где характеризует такую причину температурной нестабильности каскада, как тепловое смещение входной характеристики

Величина характеризует нестабильность тока , являющуяся также температурной нестабильности каскада

Тогда получаем:

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем

Расчет элементов, обеспечивающих заданное значение нижней граничной частоты каскада

Рассчитаем емкость в цепи ОС

Допустим, что доля частотных искажений, вносимых на частоте fн конденсатором Ср в К=30 раз меньше, чем конденсатором Сэ.Тогда по графику на рисунке 3.14 из пособия (2) определяем значения коэффициентов частотных искажений Мнр и Мнэ

Мнр=0.99

Мнэ=0.7125

Ориентировочно нижняя граничная частота каскада , где Fн - заданная нижняя граничная частота всего усилителя, n - число разделительных конденсаторов. Тогда: