Расчёт и проектирование импульсного усилителя, страница 2

Округляем до номинала:

Зная и расположение рабочей точки построим нагрузочную прямую по постоянному току, найдём её пересечение с осью токов и получим точку:    

Рисунок № 4

6. Расчет выходного каскада по переменному току.

Произведём расчет g – параметров по справочным графикам транзистора КТ –

603Б.

 - Выходная проводимость.

 - Проводимость в прямом направлении.

 - Входная проводимость.

Рисунок № 5

Рисунок № 6

Найдём распределённое сопротивление базы: , т. к.  и  - измерены при одном напряжении, то пересчитывать ничего не нужно.

Подсчитаем эквивалентное сопротивление каскада, т. к. нагрузка резистивная то

Зная , вычислим коэффициент передачи выходного каскада:

.

Коэффициент  усиления получился неприемлимо большим, необходимо крректировать каскад. Введём активную отрицательную обратную связь по току.

Расчёт корректирующей цепи в выходном каскаде.

Зададимся нужным коэффициентом усиления, пусть , тогда , найдём , тогда , ближайший номинал (5%) – 1.3(Ом)

Время установления каскада с такой коррекцией: , где

, где

 , где  - монтажная ёмкость.

 - постоянная времени транзистора, где , а  - граничная частота генерации.

Время установления выходного каскада с ООС .

Полученные значения  и   можно считать приемлимыми.

В итоге получим каскад:

Для вычисления  и  нужно произвести расчёт стабилизации рабочей точки.

7. Расчёт элементов стабилизации рабочей точки выходного каскада.

На нестабильность рабочей точки влияют следующие параметры: , , .

Произведём расчёт этих величин, и найдём  и .

Исходные данные:

                            при

Пересчитаем для  по формуле: , получим что при  равна .

Найдём постоянную мощность, рассеиваемую на транзисторе: ,

Где .

Найдём , где:

Найдём :

 найдём из графика:

Рисунок № 7

.

Найдём :

для этого найдём  и :

 где N возьмём   0.15

Ближайший номинал: 6.2(кОм).

номинал: 2(кОм).

Найти входную ёмкость и сопротивление каскада с активной ООС по току можно приближенно формулам:

Произведём проверку: ток через делитель не должен превышать тока в рабочей точке.

, что удовлетворяет условию.

В итоге получим выходной каскад: 

8. Определение количества предварительных каскадов.

Для определения количества каскадов выберем транзистор для предварительных каскадов.

Параметры необходимые для выбора транзистора:

Частота,  как и прежде должна быть не менее чем 37.5(МГц).

Исходя из этих требований выберем транзистор П416А.

Справочные данные транзистора П416А:

          

 - Выходная проводимость.(Из справочника)

 - Проводимость в прямом направлении.

 - Входная проводимость.

Распределённое сопротивление базы:

 - постоянная времени транзистора, где , а  - граничная частота генерации.

Теперь у нас есть все необходимые данные для определения числа предварительных каскадов по формуле:

Найдём время установления, приходящееся на предварительные каскады:

где  - время установления, приходящееся на входную цепь.

Коэффициент усиления, приходящийся на предварительные каскады равен:

, где  - коэффициент усиления выходного каскада.

Из графика зависимости  от  число предварительных каскадов равно 1.

9. Полный электрический расчёт предварительных каскадов по постоянному и переменному току.

Возьмём число предварительных каскадов равным двум, т. к. при этом уменьшится  и , - станет много меньше, чем , следовательно, можно будет применить параллельную коррекцию.

Так как каскада – два то коэффициент усиления на один каскад

Эквивалентное сопротивление.

Полный электрический расчёт первого каскада.

Найдём

Ближайший номинал: .

Вычислим

- ток в рабочей точке.

Выберем ближайшее  из стандартного ряда напряжений, .

Зная  и  найдём

 - ток базы в рабочей точке.

Ближайший номинал:

Введём параллельную коррекцию в первый предварительный каскад и рассчитаем время установления.

Постоянные времени:

.

Пусть , а .

Зададимся параметром , тогда

Индуктивность корректирующей катушки:

Произведём расчёт температурной стабилизации первого предварительного каскада.

Найдём минимальную температуру перехода:

Найдём постоянную мощность, рассеиваемую на транзисторе: ,

Где .

Найдём , где:

                   

Найдём :

.

Так как транзистор маломощный то  найдём по формуле:

где А=2, т. к. транзистор германиевый.

Найдём :

для этого найдём  и :

 где N возьмём   0.15

Ближайший номинал: 7.5(кОм).

номинал: 7.5(кОм).

Произведём проверку: ток через делитель не должен превышать тока в рабочей точке.

, что удовлетворяет условию.