ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ КАЛИБРОВКИ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ (стр. 2 из 6)
Результаты выбора рабочей точки двумя способами приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1.
| Eп, (В) | Iко, (А) | Uкэо, (В) | Pрасс.,(Вт) | Pпотр.,(Вт) | |
| С Rк | 50.5 | 5 | 17.5 | 87.5 | 252.5 |
| Без Rк | 17.5 | 2.75 | 17.5 | 48.1 | 48.1 |
Из таблицы 4.1 видно, что для данного курсового задания целесообразно использовать дроссель в цепи коллектора.
Построим нагрузочные прямые, которые изображены на рисунке 4.4
 |
Рисунок 4.4 – Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току
4.2 Выбор транзистора
Для выбора транзистора необходимо чтобы его параметры удовлетворяли следующим условиям:
(4.10)
где Iкдоп. – максимально - допустимый ток коллектора;
Uкэдоп. – максимально – допустимое напряжение на коллектор – эмиттере;
Pкдоп – максимально – допустимая мощность рассеиваемая на коллекторе;
fТ – максимальная граничная частота транзистора.
Из неравенства (4.10 ) определим значения допустимых параметров.
 |  |
Исходя из полученных значений, выберем выходной транзистор КТ930Б с помощью справочника [2].
Транзистор имеет следующие допустимые параметры:
4.3 Расчет эквивалентных схем транзистора
4.3.1 Схема Джиаколетто
Многочисленные исследования показывают, что даже на умеренно высоких частотах транзистор не является безынерционным прибором. Свойства транзистора при малом сигнале в широком диапазоне частот удобно анализировать при помощи физических эквивалентных схем. Наиболее полные из них строятся на базе длинных линий и включают в себя ряд элементов с сосредоточенными параметрами. Наиболее распространенная эквивалентная схема- схема Джиаколетто, которая представлена на рисунке 4.5. Подробное
описание схемы можно найти [3].
 |
Рисунок 4.5 – Схема Джиаколетто
Достоинство этой схемы заключается в следующем: схема Джиаколетто с достаточной для практических расчетов точностью отражает реальные свойства транзисторов на частотах f £ 0.5fт ; при последовательном применении этой схемы и найденных с ее помощью Y- параметров транзистора достигается наибольшее единство теории ламповых и транзисторных усилителей.
Расчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и приведенными ниже формулами.
Справочные данные для транзистора КТ930Б: 
при 
при 
Cк- емкость коллекторного перехода,
tс- постоянная времени обратной связи,
bо- статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ.
Найдем значение емкости коллектора при Uкэ=10В по следующей формуле:
(4.11)
где U¢кэо – справочное или паспортное значение напряжения;
Uкэо – требуемое значение напряжения.
Сопротивление базы будет равно:
(4.12)
Найдем сопротивление эмиттера по формуле:
(4.13)
где Iко – ток в рабочей точке, занесенный в формулу в мА.
Проводимость база-эмиттер расчитаем по формуле:(4.14)
Определим диффузионную емкость по формуле:
(4.15)
Сопротивление внутреннего источника тока будет равно:
(4.16)
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ найдем по формуле: 
(4.17)
Крутизну транзистора определим по формуле:
(4.18)
4.3.2 Однонаправленная модель
Однонаправленная модель, так же как и схема Джиаколетто, является эквивалентной схемой замещения транзистора. Схема представляет собой высокочастотную модель, которая изображена на рисунке 4.6. Полное
описание однонаправленной модели можно найти в [4].
 |
Рисунок 4.6 – Однонаправленная модель
Расчитаем элементы схемы воспользовавшись справочными данными и приведенными ниже формулами.
Справочные данные для транзистора КТ930Б:
Lб – индуктивность базового вывода;
Lэ – индуктивность эмиттерного вывода;
Gном1,2 – коэффициент усиления по мощности в режиме двустороннего
согласования.
Определим входную индуктивность по следующей формуле: 
(4.19)
Входное сопротивление равно сопротивлению базы в схеме Джиаколетто:
Выходное сопротивление найдем по формуле:
(4.20)
 | |
Выходную емкость найдем по формуле (4.11) при напряжении в рабочей точке.
Определим частоту fmax из следующей формулы:
(4.21)
где f – частота на которой коэффициент усиления по мощности имеет значение 3.5.
4.4 Расчет схем термостабилизации
Выбор схемы обеспечения исходного режима транзисторного каскада тесным образом связан с температурной стабилизацией положения рабочей точки. Объясняется это следующим. Важной особенностью транзисторов является зависимость их вольт-амперных характеристик от температуры р-n переходов и, следовательно, от температуры внешней среды. Это явление нежелательно, так как температурные смещения статических характеристик обуславливают не только изменения усилительных параметров транзистора в рабочей точке, но и приводят к перемещению рабочей точки. Изменения в положении рабочей точки в свою очередь сопровождаются дальнейшим изменением усилительных параметров, так как последние зависят от режима. Таким образом, электрические показатели усилителя оказываются подверженными влиянию температуры и при неблагоприятных условиях могут существенным образом отклониться от нормы.
Для сохранения режима работы транзистора в условиях непостоянства температуры окружающей среды в схему каскада вводят специальные
элементы температурной стабилизации. Существует три вида температурной стабилизации: эмиттерная стабилизация, коллекторная стабилизация и активная коллекторная стабилизация.