Проектирование импульсного усилителя с кремниевым транзистором КТ339 в выход­ном каскаде, страница 4

Выбираем режим работы рекомендуемый для транзисторов малой мощности с учетом обеспечения требуемой амплитуды выходного сигнала .Координаты рабочей точки : Iк = 1,8 мА  ; Uк = 2B ; Iб = 20 мкА ; Uб = 0.65 В.

Справочные h21 – параметры: h21 = 40

Определяем  g - параметры транзистора в рабочей точке по входным  и выходным  статическим  характеристикам транзистора рисунок 4.

Рис.4. Входные и выходные характеристики. Определение g параметров.

3.5  Определение числа каскадов предварительного усиления

Определение  требуемого коэффициента усиления :

, зададимся коэффициентом входного каскада равным  и найдём коэффициент усиления предварительного каскада

Определение допустимого времени установления  предварительных каскадов :

Определяем сопротивление базы:

Определяем  постоянную времени транзистора :

Определяем добротность каскадов:

Зная коэффициент усиления предвыходного каскада К*=13,84 отложим его на оси абсцисс графика на рисунке №, а значение на оси ординат. В результате получим точку ( рисунок 5 ), определяющую количество каскадов в предусилителе.

В ПУ будет один каскад,

 N = 1.

Рис.5. Определение числа каскадов.

4.  Расчет каскада предварительного усиления

4.1  Электрический расчет предварительного каскада

4.1.1 Исходные данные .

Координаты рабочей точки:

Iк = 1,8 мА  ; Uк = 2 B ; Iб = 20 мкА ; Uб = 0.65 В.

g - параметры транзистора :

 ;  ; .

Высокочастотные параметры транзистора :

Ск  = 10 пФ ; ;

Требуемый коэффициент усиления :

Параметры нагрузки :

Rн = 2.53кОм ; Сн = 0,54 пФ.

4.1.2 Определение величин сопротивлений Rк , Rэ и напряжения питания каскада.

Величину Rк определяем исходя из заданного коэффициента усиления каскада.

Выбираем напряжение питания каскада равным 6 В и проводим на выходных   статических характеристиках транзистора  нагрузочную прямую по постоянному току  рисунок  .Наклон этой прямой определяет нам  сопротивление по постоянному току (рис.4.)

Определяем сопротивление в цепи эмиттера :

 Определяем время установления первого предварительного каскада .

Каскад выполняем некорректированным, определяем постоянные времени :

;

;

Время установления каскада  является допустимым и вводить коррекцию не имеет смысла.

4.2  Расчет схемы температурной стабилизации рабочей точки транзистора предварительного каскада .

В каскадах предварительного усиления применим схему эмиттерной стабилизации рабочей точки транзистора(схема рис. №2) .

4.2.1 Исходные данные для расчета.

1)   Координаты рабочей точки :

Iк = 1,8 мА ; Uк = 2 В ; Iб = 20 мкА ; Uб = 0.65 В.

2)   Относительная нестабильность тока покоя транзистора :

N = 0.15

3)   Диапазон изменения температуры окружающей среды :

tmin = -20 ° C ; tmax = 40° C .

4)   Коэффициент передачи тока базы в схеме с ОЭ:

h21 = 40 .

5)   Обратный ток Iкбо :

Iкбо =  10 мкА 

6)   Тепловое сопротивление переход-окружающая среда.

Rпс = 600 К/Вт.

4.2.2 Определение величин сопротивлений Rб1 и Rб2 .

1)   Определение максимальной и минимальной температуры перехода транзистора.

tп.max = tc.max + RпсPк

Рк - мощность рассеиваемая на коллекторе транзистора .

Pк = Iк.срUкэ

Эта мощность является допустимой для данного транзистора без применения теплоотвода, т.к. справочное значение предельной мощности 0,0015 Вт

2)   Определение нестабильности параметра h21э :

Нестабильность параметра h21э определяется по формулам :

;

3)   Определение DUбэ :

4)   Определение DIкбо :

5)   Определение параметра h11э в рабочей точке :

 

6)   DОпределение   Io :

7)   Определение допустимого изменения тока коллектора :

8)   Определение величины сопротивления  Rб :

9)   Определяем величину сопротивлений Rб1 и Rб2 :