Файл: elektronika.pdf

Определение параметров Т-образной эквивалентной

схе^

мы (рис. 4) произведем через

таблицу

перевода

приложения

по имеющимся

йэ — параметрам:

г„ — сопротивление

коллекторного

перехода;

Гз — сопротивление

эмиттср1:01-0 и.'рсхода;

Гб —сопротивление

базы;

для

Д1х;йфов0го

транзистора

Гб = Г(,'

т. е.

равно

распредсле1гномт

сопротивлению

базы.

/''"-г

4

p - i f -

l^r T

a

Р и с .

4.

111М1,-|,п(М1тиая с х е м а

у с и л и т е л ь н о г о

к а с -

к а д а на в ы с о к и х ч а с т о т а х .

Из таблицы приложения имеем

формулы:

' - у

0,43•

, - 3

=

Ом

10

h,,,

. .

2,0 Ом

h

0 , 4 3

•

г', = Л„з

. . 2ÖÖ ^^

0 , 4 3 - и г - '

G0 Ом.

Сопротивление Гб можно

определить

для типо[ии-о режи-

ма ио^ имеющимся

значениям

емкости

коллекторного

пере-

хода Ск и постоянной

времени

цепи

обратной

связ;1

Тк =

Ск-Гб. По справочным

данным

имеем Тк = 400

ис

Ск = 8пФ .

Подставив эти

значения в формулу

для

гь, получим:"

Гб

40П

50

Ом .

Подставим в данное

выражение

приращение

тока базы

Д/б. Измеиепие

тока

базы обусловлено изменением напряже-

ния и ответвления приращения тока коллектора

в цепь ба-

зы.

"эб

"эО

где Яэб сопротивление цепи

между

эмиттером и

базой.

Обозначим

Yö =

Rs

коэффициент токораспределе-

Ra H- Rä

А/ко

Д ^ / э б

, и

, ,

s

Д '

Лс.

"а "

У^эб

V()

'm)

'

ОС — коэффициент

усиления

транзистора

в

схеме

с

ОБ.

а

_

\

•

1

h,,,

Учитывая,

ч т о / б + / к о =

(1

У) .

полное приращение можно записать и виде:

А/к =

1 :

•2

Л",,-,

' 1

!-- ^

s

/

Величина,

вынесс-пиая

за

скобки,

носит

пазвагпю

коэф-

фициента нестабильности

н обозначается

oyKHoii

5.

.V

Как видно

из

выра/1;сы1я,

5

в общем

c/iyqac

не

зависит

от температуры

и р'сжпма

работы транзистора, а определя-

ется соотнои!снием величин режимных резисторов

/?,

и R^,

так как

При

изменении

уб

от 0(/?б = оо,

S

до

|

(R, = co

/ ? б # с о ) , коэффициент

нестабильности

1 1 з м е н я е т с я

в

пре-

делах

S:r.in = a;

5m:jx =

p.

Следовательно, для нолученпя

максимальной

стабильности

нужно стремиться к выполнению условия

~

1 !гли

,зыт-,-ка-

ющего

из него

неравенства

можно

и целесообразно.

Д о

сих

нор

мы использовали

прнрап^енпя

Д/,;о,

, Лр,

не

оговаривая,

какими

причинами

они обусловлен!.!.

Ila

практике,

с достаточной

степенью

точности

можно !1ринять

следующие

допущения—А/,;о

и

Д^/эб, которые зависят

толь-

ко

от

температуры и определяются

зависимостями

\ Т

__ / о

9

0

то

1"

/ о

для

германиевых TipaHSHCTopoB

и

А/°ко = /к2

'

=/°ко

для

кремниевых транзисторов.

/°ко — это

обратный

ток коллекторного перехода

при

тем-

пературе 7о°К.

Например,

если

в

германиевом

транзисторе /°„о = 2

мкА

при

Го = 293°К, то

при

температуре

Г = 333°К

(60°С).

.та-293

А/ко = 2 - 2

—2 = 32—2 = 30

мкА.

Изменение напряжения на эмиттерно-базовом

переходе

определяется

выражением

А[/эб =

у1-А7',

где

Yt — коэффициент

теплового

смеще1шя

напряжения

ба-

туры не

зависит и пользуются его средним значением, рав-

ным Yt = —2,3

мВ/град .

При

этом

изменение напряжения Иэс, линейно зависиг

ления

р также зависит от температуры.

Графики зависимо-

сти р

от температуры нр1!!!сдсны в приложении.

Исходя из допустимо!-о отклонения

тока коллектора и

можно задаться одной и:', этих величин и

определить

дру-

гую. Например, заданаяс1> значением Re,

находим значение

полагая

А/к<СА/к д„,1.

Mr.

В этом

случае, сс.тн задаемся значением R.,, Rc,

найдем

из выражения:

'^i•^Mкяon•Rэ+^Usв)

- / г . .

(Т + fi)^

Определение приращения напряжения на эмиттерном пе-

реходе

At/63= е - А7 = —2,3-80 = —184

мВ.

Т . / ' К - Т / К

Т,"К-То"К

А / к о = / к о ( Г о ° К ) . ( 2

+ 2

10

- 1 )

313 - 298

243 - 298

А / к о = 5 -

(2

= 5 ( 2 , 8 3 + 5 , 5 - 1 4 , 1

м к А .

Определение

приращения

к()У(|)фициента

усиления

по то-

ку. В диапазоне температур ирои:ик'дем n:t

графика

прило-

жения.

При минимальио1'1 температуре

hjvAZA. =0,55;

/г.,э(7',) =hn{To)

- 0,55 - 70 - 0,55 -

38,5.

При максимальной

температуре

/ 2 2 . э ( Г 2 ) = / г 2 1 э ( Г о ) - 1 , 2 = 7 0 - 1 , 2 = 8 4

д/121з, =

8 4 — 3 8 , 5 =

4 6 , 5 .

Определим значение сопротивления резистора Rt,,

исходя

из допустимого

отклонения

тока

коллектора

70(4,5-0,1—0,184)

- 0 , 1 =

1,78

кОм

71

0,014+

i?6 =

l,8

кОм.

Определим

значения сопротивления

резисторов

Rb\ и

61-

1 0 - 1 . 8

12

кОм

/ э = / к + / б = 1 5 мА

Ä6

Röi

1 . 8

12

лительного каскада

является

эквивалентное

сопротивление

равное:

R'п —Rv.

_

^К - Rh

0 - 2 • О Л _

IIRH —

Ян

0 , 3

== 70 Ом.

+

На рисунке 3 через точку покоя

А

проводим

нагрузоч-

ную прямую под углом

а

a = arctg

1

=

агс1я

5 4 ° .

R'h

• К,

(1,0/

• 10

В знаменателе

под

знаком ig

коэффициент,

равный

/Сы=10, вводится

для

уравнивания

масштабов

осей

Iк и Uks

т.

К , ^ : -

=

10.

"'и..

Определим входное

сопротивление каскада

/?вхк

•^их If

^ах к —

0 , 5

= 4,4-10^1 мА.

R/ I R..,

1 + 0,125

Определим Z амплитуду

напряжения

сигнала

на

входе

транзистора

^7охт = / в х к - /?вх к = 0 , 4 4 - 1 8 0 =

7 9

м В .

На входных характеристиках

рисунка

3

отложим

размах

переменного

напряжения

f/вхт

относительно точки

покоя.

По

крайним

изменениям

f/вхт

на входной

характеристике

для

[/к = 5 В

определим

амплитудное значение

входного то-

ка

транзистора:

/вхт = 0,2

мА.

Крайние значения

тока

базы

определим

на

выходных

характеристиках.

По ним определим амплитуду сигнала

на

нагрузке,

т. е.

на выходе

каскада

(7выхк = 3 В.

Определим

выходное сопротивление транзистора /?выхт

i?Bb,xT=

=

^ = 2 , 3 2

кОм.

^223

4,3-10'"^

Определим

выходное

сопротивление

каскада

к = Як

11 i?Bux т = "к

! 111,1 X т

О, I 8 кОм.

Определим

коэффициент

усиления Кик

I/-

^пых

3

= 3 8

^/,„т

0,07')

Определим

коэффициент ПСрСДДЧИ А' UK

Uv.:

3

0,5 =

6 .

Определим

коэффициент усиления К ' IK

VviK=

/вхт =

0.14 ^ 4 2 , 9 .

Определим

коэффициент

усиления

K'ik

Д-/

J L =

14

/ в х к

0 , 4 4

Определим

коэффициент усиления по мощности

Л'рк = /<1к-Д1к = 38-42,9 =1630.

2. Аналитически!!

вариант расчета.

=

+

= 6 0 + 2-71 = 0 , 2 кОм.

у 2 =

Яб

коэффициент

токораспределения

между

°

^ б +

Явх т

входным

сопротивлением

транзистора и

эквивалентным

сопротивлением

цепи

базы

Яб.

и

-

2 -

'ЛУ

ъ

-^н li ^вых т

@,43

Rb-{-Ri< li Rbux Т

26

Л'ик=Л21э - f - "

= 70 - ^ - ^ = 2 3 .

Ary Т

АВХ Т

струментальная

погрешность

расчета

графическим

путем

сравнительно невелика, около 27%.

Рассмотрим влияние емкости связи на коэффициент усиле-

ния по

напряжению.

Положим

сначала С2 = СЗ = оо

и

выясним роль С1.

Д л я

количественного

анализа

следует,

очевидно,

доба-

вить к Rr сопротивление конденсатора

•' Cl

тогда

/(u(co)=/(uc

J M C A - I R R + R ВХ К I

После несложных преобразований

J '"'m

1+;(отн1

где

Тн! =-С1 • {Яг-{-Явх к);

Кио — коэффициент усиления

по

напрял^ению

в

области

средних

частот.

Д л я

количественного

анализа

влияния

блокирующей ем-

кости С9 также

используется

выражение

для

Ки в

области

Кип

где Каи — коэффициент усиления

по папряжспию

па

часто-

те, равной

®н- Д л я обсспечеппя :i;uuiinK)ii

величи-

ны коэффициента частотных исклжсит'! необходи-

мо, чтобы

Кпп>-Мп-Кио.

Влияние

каждой из

емкостей можно учесть

из

выражения

М „ = М „ 1 - М „ г - М к з .

Задав

распределение

уровня

искажений

каждой

емко-

стью, можно найти

их

значение

из необходимой

величины

постоянной времени

при нижней

граничной

частоте

/„.

I

- - 1

• V

т. к. т„г=

то

С 2 >

1

2nfn(RK+Rn)

— 1

Тоэ"

Тоэ = Тк+/г21э-/?'„ -Ск,

где Тк — постоянная времени

цепи обратной

связи на пре-

дельной частоте; для

транзистора ГТ

308 tK = 400nc

Тб =

; R ' . -

II R „

-

•

= '

- 0 , 6 4 кОм

2 + 6 ( ) i t ; i o - 3 - 1 0 - 3 .

Определим верхнюю предельную частоту f

1+^213-Тб

' •

1 /

•J.ö.lO^*'

с

Л

2.:

/„

(3,28

3

м 1

IT.

-

Y T

Кш=\+:

60

(640-f6{))2(1—0,98)-LS-10-3

5,49.

040

2 - 0,026

640