Расчет апериодического каскада усилительного устройства (работа 1)

Расчет апериодического каскада усилительного устройства

Московский Авиационный институт приветствует тебя!

Punched Holes!

I. Âûáîð ðàáî÷åé òî÷êè òðàíçèñòîðà è ðàñ÷åò ýëåìåíòîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ òåìïåðàòóðíóþ íåñòàáèëüíîñòü êîëëåêòîðíîãî òîêà. RC - ôèëüòð â öåïè ïèòàíèÿ.

Рассчитывать будем малосигнальный апериодический усилитель с RC - ôèëüòðîì â öåïè ïèòàíèÿ. (Ðèñ1)

Рис 1.

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

Из справочника находим параметры транзистора:

Обратный ток коллектора при Uêá=10 Â Iêî = 0,5 ìêÀ

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-ïàðàìåòðû òðàíçèñòîðà

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 - Í× âõîäíàÿ ïðîâîäèìîñòü òðàíçèñòîðà

Теперь рассчитаем элементы схемы. RC - ôèëüòðà â öåïè ïèòàíèÿ ïîçâîëèò îñóùåñòâèòü Í× êîððåêöèþ. Ýôôåêòèâíîñòü Í× êîððåêöèè òåì âûøå, ÷åì áîëüøå ñîïðîòèâëåíèå Rô. Îíî äîëæíî áûòü â íåñêîëüêî ðàç áîëüøå ÷åì Rê. Îáû÷íî óâåëè÷åíèå Rô îãðàíè÷åíî äîïóñòèìûì íà íåì ïàäåíèåì ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ êîòîðîå, â ñâîþ î÷åðåäü çàâèñèò îò Åê. Ïðèìåì Rô=1.5Rê=705 Îì

Тогда

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем Rý=0.3 êÎì

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 fí êîíäåíñàòîðîì Ñð â Ê=30 ðàç ìåíüøå, ÷åì êîíäåíñàòîðîì Ñý.Òîãäà ïî ãðàôèêó íà ðèñóíêå 3.14 èç ïîñîáèÿ [2] îïðåäåëÿåì çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ ÷àñòîòíûõ èñêàæåíèé Ìíð è Ìíý

Мнр=0.99

Мнэ=0.7125

Ориентировочно нижняя граничная частота каскада , где Fí - çàäàííàÿ íèæíÿÿ ãðàíè÷íàÿ ÷àñòîòà âñåãî óñèëèòåëÿ, n - ÷èñëî ðàçäåëèòåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ. Òîãäà: