Усилитель модулятора системы записи компакт-дисков (стр. 3 из 7)

Предельные эксплуатационные данные:

1. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер

В;

2. Постоянный ток коллектора

мА;

3. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора

Вт;

4. Температура перехода

К.

3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора

3.3.3.1 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 3.6. Подробное описание схемы можно найти [8].

Достоинство этой схемы заключается в следующем: схема Джиаколетто с достаточной для практических расчетов точностью отражает реальные свойства транзисторов на частотах f£ 0.5f_т ; 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 [6].

Справочные данные для транзистора КТ610А:

С_к=4∙10^-12(Ф) при U_кэ=10(В) , τ_с=20∙10^-12(с) при U_кэ=10(В) , f_т=1∙10⁹(Гц),

I_кmax=0,3∙(А), U_кэ_max=26(В), где C_к- емкость коллекторного перехода, t_с- постоянная времени обратной связи, Н₂₁_э=b_о- статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ.

Найдем значение емкости коллектора при U_кэ=10В по формуле :

(3.3.12)

где U¢_кэо – справочное или паспортное значение напряжения;

U_кэо – требуемое значение напряжения.

Сопротивление базы рассчитаем по формуле:

. (3.3.13)

Используя формулу (3.3.12), найдем значение коллекторной емкости в рабочей точке :

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ найдем по формуле:

, (3.3.14)

Найдем ток эмиттера по формуле:

, (3.3.15)

Найдем сопротивление эмиттера по формуле:

(3.3.16)

где I_эо– ток в рабочей точке, занесенный в формулу в мА.

Проводимость база-эмиттер расчитаем по формуле:

, (3.3.17)

Определим диффузионную емкость по формуле:

, (3.3.18)

Крутизну транзистора определим по формуле:

, (3.3.19)

3.3.3.2 Однонаправленная модель

Поскольку рабочие частоты усилителя заметно больше частоты

, то из эквивалентной схемы можно исключить входную ёмкость, так как она не влияет на характер входного сопротивления транзистора. Индуктивность же выводов транзистора напротив оказывает существенное влияние и потому должна быть включена в модель. Эквивалентная высокочастотная модель представлена на рисунке 3.7. Описание такой модели можно найти в [6].

Параметры эквивалентной схемы рассчитываются по приведённым ниже формулам [6].

В соответствие с этими формулами получаем следующие значения элементов эквивалентной схемы:

Проверим обеспечит ли выбранное сопротивлении обратной связи Rос, расчитанное в пункте 3.3.1, на нужной полосе частот требуемый коэффициент усиления, для этого воспользуемся следующими формулами[6]:

Найдем значение емкости коллектора при U_кэ=10В по формуле (3.3.12):

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ найдем по формуле (3.3.14):

Найдем сопротивление эмиттера по формуле (3.3.16):

Определим диффузионную емкость по формуле (3.3.18):