х lt; ЕП lt; UKЕMAX
Напруга джерела живлення ЕП=10В, UKЕMAX? 1.2ЕП (12В)
Зазначеним вимогам задовольняє транзистор типу ГТ320А - германієвий сплавно-дифузійний pnp транзистор для роботи в імпульсних схемах.
Електричні параметри транзистора:
g11=0,0008 Див
g21=38 мА/В.
rб=70 Ом - опір бази.
CK=5,6 пФ - ємність колектора.
? =0,0059 мкс - постійна часу ланцюга.
I * KO=2 мкА - зворотний струм колектора.
IK MAX=150 мА - постійний струм колектора.
UКЕ MAX=12 В - напруга колектор-емітер.
Цей же транзистор вибираємо для використання в попередніх каскадах посилення.
4. Вибір режиму і розрахунок вихідного каскаду
Режим вихідного каскаду вибираємо за допомогою вхідний і вихідних характеристик. Так як імпульс напруги на навантаженні підсилювача повинен мати негативну полярність, вибираємо положення робочої точки при Е КО=1 В і I КО=53 мА, що відповідає струму бази I БО=1 мА і напрузі Е БО=0,48 В. Через робочу точку з точки Е К=Е П проводимо навантажувальну пряму для постійного струму (статичну лінію навантаження). Її нахил відповідає загальному опором постійному струмові в ланцюгах емітера і колектора, рівному:
R _ =,
де IK - струм, відповідний точці перетину навантажувальної прямої з віссю ординат.
Враховуючи, що підсилювач має низкоомную навантаження (кабель), для узгодження в ланцюг колектора включається резистор RК =? каб=150 Ом, загальний опір по змінному струмі R ~ =? каб/2=75 Ом.
Динамічна характеристика:
E К ~=Е КО + I КО * R ~=1 + 0,053 * 75=4,9 В
IК ~=IКО + Eко/R ~=
струм, відповідний точці перетину динамічної характеристики по змінної складової з віссю ординат.
Опір в ланцюзі емітера:
Rе=R_- RК=166-150=16 Ом (найближчий номінал 16 Ом)
Знаходимо коефіцієнт посилення вихідного каскаду, попередньо визначивши по вхідний характеристиці амплітуду імпульсу | ЕбMAX- Ебo | на його вході:
Квих=U вих/| ЕбMAX- Ебo |=5/| 0,48-0,35 |=38
Вибираємо схему температурної стабілізації робочої точки з негативним зворотним зв'язком по струму (еміттерную схему стабілізації). Допустиме зміна струму колектора? IKO приймемо рівним 2 мА. Маючи на увазі, що для транзистора при t== 20 ° С зворотний струм колектора I * KO дорівнює 2 мкА (граничне значення), визначаємо зміна зворотного струму колектора при можливій зміні температури навколишнього середовища? t=tMAX - 20 °=60 ° - 20 °=40 ° С:
? I * KO=2 * 10-6 (? 0.09 * 40-1)=0,071 мА.
Знаходимо коефіцієнт нестабільності:
Ns =? IKO /? I * KO=2/0,071=28
Визначаємо коефіцієнт посилення по струму? 0, вхідний опір схеми стабілізації робочої точки, опору резисторів R1 і R2 дільника в ланцюзі бази і струм дільника (при розрахунку використовуємо дані, отримані при виборі режиму транзистора: IKO=53мА, Iбо=1мА, ебо=0,48 В):
(Вибираємо значення за ГОСТом +1300 Ом).
(Вибираємо значення за ГОСТом 3900 Ом)
Як випливає з розрахунку, IД lt; lt; IKO.
Переходимо до розрахунку часу встановлення вихідного каскаду tВИХ.
Перевіримо, чи можна виконати каскад некорректіроранним. Точка з координатами IKO-Im/2 і ЕКО + евих/2, відповідна середині робочого ділянки прямої навантаження для змінного струму, що не досить близька до точки ЕКО=3,5B і IKO=31травень, для якої вказані усереднені низькочастотні і високочастотні параметри транзистора. Тому необхідно перерахувати параметри.
11=IKO/IKO спр * g11спр=31/1 * 0,0008=0,025 Див
g21=IKO/IKO спр * g21спр=31 * 0,038=1,18 А/В.
CK=* CK спр=* 5,6=8 пФ.
?=IKO/IKO спр *? спр=31 * 0,0056=0,183 мкс.
t ВИХІД=2,2? Е,
? Е=С 0 R ~,
де С 0=С М + С Н + С К
З М -ємність монтажу (4-5 пФ);
З Н -ємність навантаження;
З 0=8 + 5=13 пФ
t ВИХІД=2,2 * 13 * 10 - 12 * 75=0,0021 мкс
Отримали, що t ВИХІД (0,0021 мкс) lt; 0,6t У (0,41 мкс). Отже, корекція не потрібна.
. Розрахунок схеми температурної стабілізації робочої точки попереднього каскаду
Як уже вказувалося, для роботи в попередніх каскадах вибраний транзистор ГТ320А. Наведені в довідниках значення параметрів виміряні при певних значеннях Е КО і I KO. У разі вибору робочої точки з іншими координатами Е КО і I KO необхідно провести перерахунок значень параметрів. По вихідних характеристиках у відповідності з обраним режимом визначимо координати точки (I KO -I m...
