Аналоговые электронные устройства: Учебное пособие, страница 5

Окончательное решение принимается после расчёта каскада на верхних частотах.

При ёмкостной нагрузке ориентиром для выбора R_K служит значение сопротивления ёмкости нагрузки на верхней граничной частоте

 .                                      

Сопротивление в цепи коллектора целесообразно выбрать так, чтобы

                                                            .                                               (1.2)

Это объясняется тем, что одной из причин снижения модуля коэффициента передачи на верхних частотах является уменьшение общего сопротивления нагрузки   (рис.5).

Сопротивление нагрузки на средних частотах определяется как R_K, на верхних: R_K*X_C/( R_K+X_C). Желательно, чтобы эти величины различались незначительно, что обеспечивается при выполнении условия (1.2).

Рис.5. Эквивалентная схема нагрузки транзистора

Расчёт позволит сформулировать требования к транзистору выходного каскада:

1)  из (1.1) Е, которое должно быть не больше предельно допустимого напряжения U_{K Э MAX} (или U_{K Б MAX});

2)  транзистор должен позволять обеспечивать  (рис.4);

3)  это требование задаёт частотные свойства транзистора:

,

где f_Т – предельная верхняя граничная частота транзистора в схеме с общим эмиттером, f_B – верхняя граничная частота выходного каскада, определённая на уровне 0,707 (минус 3 дБ). Она вычисляется с учётом требований ТЗ к проектируемому усилителю на верхней граничной частоте f_B : на выходной каскад, допустим, выделяется (0,4-0,5) частотных искажений на f_B, отпущенных на весь усилитель. При этом

                                                               

и допустимая постоянная времени верхних частот каскада

 ,                                                            

К/К₀ – модуль относительного коэффициента передачи выходного каскада на частоте f_B.

После выбора транзистора и рабочей точки определяются его параметры в этой точке.

R_{ВХ Т} определяется с помощью входной характеристики или при токе коллектора не более (15-20) мА по формуле (1.3):

                                                       (1.3)

где r_б – омическое сопротивление базы,  r_э – сопротивление эмиттера:

а=3 для планарных кремниевых транзисторов и а=4 для остальных транзисторов [3].

Крутизна транзисторов может быть определена графически или вычислением по формуле (1.4).

,                                                     (1.4)

где h_21Э - коэффициент передачи тока базы определяется из паспортных данных как среднегеометрическое минимального и максимального значений:

.

Для выходных каскадов существует другой путь определения крутизны транзистора: по входным и выходным характеристикам (U_ВХ и U_ВЫХ - см. рис.4) определяется коэффициент усиления

 ,