Выбор положения рабочей точки VT1 по постоянному току

Выбор типа транзистора VT1.

Рассчитываем необходимую допустимую мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора.

P_к.доп.=(1,1¸1,2)*P_н / (h_тр*h_к), где h_к – КПД каскада.

Для транзисторов, работающих в режиме A h_к = (0,25¸0,3)

P_к.доп.=1,2* 0,0075 / (0,65*0,25) = 55,4 мВт.

1) Рассчитываем граничную частоту, которая должна быть в 5¸10 раз больше частоты сигнала в нагрузке

f_гр= (5¸10)*f_н = (27,5¸55) кГц.

3) U_кэ.max≥ 1,2*(2+2*U_н/n) – неравенство зависит от коэффициента n, который нам неизвестен, поэтому его выполнение проверим позже.

Исходя из полученных данных выбираем транзистор КТ-201Б, параметры которого:

U_кэ.max=20 В; U_кэ.отс.=2 В; f_гр=3 МГц; I_к.max=20 мА; h_21э=90 (min 30);

P_к.max=150 мВт при температуре окружающей среды Т_с=(-60¸+90) ˚С.

Рис. 3.2 – Выходные ВАХ VT1.

Рис. 3.3 – Входные ВАХ VT1.

Рабочую точку А необходимо выбирать так, чтобы выполнялись следующие условия:

1. Напряжение питания каскада должно иметь стандартное значение E_к={9,12,18,24 и т.д.} В, причем должны выполняться неравенства:

1. Рабочая точка в режиме A обычно находится в середине активной области работы транзистора VT1.

Пользуясь входными и выходными ВАХ выбираем положение рабочей точки транзистора VT1, работающего в режиме А. Исходя из этого, выбираем:

Е_к=0,9·U_кэmax =0,9· 20=18 В.

Строим кривую

Р_кmax= U_кэּI_к

Положение рабочей точки: I_к0 = 11,875 мA, U_кэ0=E_к/2=9 В, I_б0 = 150 мкA,

Uбэ0 = 0,78 В.

4. Расчет резисторов R_э, R_ф.

Положение рабочей точки А по постоянному току обеспечивается резисторами R_э, R_ф, и ЭДС Е_к: Е_к ≈ I_k* R_ф + U_кэ + I_э*R_э и так как I_э ≈ I_k получим окончательное соотношение:

Е_к = I_k(R_ф + R_э)+ U_кэ.

Данное соотношение описывает в координатах I_k,U_кэ уравнение нагрузочной прямой по постоянному току =I, которая на координатных осях отсекает отрезки:

U_кэ= Е_к , при I_k=0 и

I_k.з=Е_к/(R_ф + R_э), при U_кэ=0.

I_k.з=24 мА, Е_к= 18 В, тогда

R_ф + R_э=

Выбирая падение напряжения на резисторе R_э равным

U_Rэ=(0,05¸0,15)·Е_к=(0,05¸0,15)·18=(0,9¸2,7) В,

Получим величину данного резистора:

R_э=

Выбираем R_э=200 Ом. P_Rэ=I_эо²* R_э=(12,05)²10^-6*200=0,029 Вт.

Тогда тип R_э: МЛТ-0,125-200±10%.

Отсюда R_ф=750-200=550 Ом. Выбираем R_ф=560 Ом.

P_Rэ=I_ко²* R_ф=(11,9)²10^-6*560=0,0793 Вт.

Тогда тип R_ф: МЛТ-0,125-560±10%.

Дата добавления: 2015-05-06