Условия получения максимальной мощности усиливаемого сигнала

Выбор типа транзистора

Предельно-допустимые эксплуатационные значения параметров транзистора

· Производится расчет правых частей неравенства (5) для кремниевого или германиевого транзисторов.

· Будем использовать кремниевый транзистор, для которого примем максимальное значение обратного коллекторного тока

I_КБО = 30 мкА (при q_ОКР. = 85°С).

Тогда

U_{K MAX} > (2,5U_{ВЫХ m} = 2,5 × 1 =2,5В),

I_{K MAX} > 2,85 (I_{K m} + I_КБО) = 2,85 (7мА + 0,03мА)»20мА,

Р_{К МАХ} > 6,25 U_{ВЫХ m}(I_K + I_КБО)=6,25×1(7+0,03)×10^-3»44мВт.

Окончательно

U_{K MAX} > 2,5 B,

I_{K MAX} > 20 мA, (6)

P_{K MAX} > 44 мВт.

Тип транзистора определяется его условным обозначением. Выбор подходящего типа транзистора произведем по справочникам или по приводимым в приложении справочным материалам так, чтобы его предельно-допустимые эксплуатационные данные соответствовали полученным в пункте 3.2.1.5 условиям и отвечали требованиям исходных данных.

а) Определим 1-й элемент условного обозначения.

Для заданного температурного диапазона

Dq = 0°С…+45°С

соответствуют кремниевые транзисторы, первый элемент которых обозначают буквой «К».

б) Определим обозначение 2-го элемента. Для биполярных транзисторов 2-й элемент обозначают буквой «Т».

в) Определим 3-й элемент условного обозначения транзистора.

Согласно табл.1 для транзистора, работающего в полосе частот

Df = 20….10⁴ Гц

и имеющего

(Р_{К МАХ} = 44мВт) < 0,3 Вт

третьим элементом является цифра «1». Однако допустимо использование высокочастотного транзистора, если построенный на нем усилитель /каскад/ будет иметь на нижней частоте полосы пропускания частотные искажения, оцениваемые коэффициентом М_Н, ниже заданных. В целях практического доказательства этого случая будем использовать в усилителе высокочастотный транзистор, третьим элементом кода которого будет цифра «3».

г) Полный код типа транзистора.

Пока имеем начало кода обозначения транзистора: КТ3… Учитывая полученные граничные значения (6) предельно-допустимых эксплуатационных параметров транзистора, выберем окончательно тип транзистора.

Этим условиям отвечает транзистор КТ312Б имеющий параметры:

I_{K MAX} = 30мА,

U_{К МАХ} = U_{КБ МАХ} = 35В,

Р_{К МАХ} = 225мВт при Dq = 0°С….+20°С,

h_21Э = 25….100,

I_КБО £ 10мкА (при q_ОКР £ 20°С),

I_КБО £ 30мкА (при q_ОКР £ 85°С).

Входные /базовые/ и выходные /коллекторные/ ВАХ транзистора перечертим из справочника. (рис.4, рис.5)

· Максимальную мощность усиливаемого сигнала можно получить, если выбирать значения выходных тока и напряжения в соотношении

I_К = 0,7 I_{К МАХ}, (7)

U_КЭ = 0,7 U_{К МАХ}. (8)

Рисунок 4 – Входные базовые характеристики транзистора КТ312Б

Рисунок 5 – Выходные коллекторные характеристики транзистора КТ312Б

· Для выбранного типа транзистора КТ312Б можно получить максимальную мощность усиливаемого сигнала при следующих значениях:

I_К = 0,7I_{К МАХ} = 0,7 × 30 = 21мА, (9)

U_КЭ = 0,7U_{K MAX} = 0,7× 35 = 24,5 В. (10)

Дата добавления: 2015-05-06