Практический расчет и особенности схемотехники реальных устройств

 

Исходные данные для проведения расчетов

В большинстве справочников при описании параметров транзисторов приводятся значения для постоянных составляющих тока коллектора (или тока эмиттера ) и напряжения коллектор — эмиттер которые соответствуют оптимальному режиму работы транзистора по какому-либо из параметров, характеризующих его усилительные свойства (минимальный коэффициент шума, максимальный коэффициент усиления по мощности, максимальный коэффициент передачи тока эмиттера и т.п.). Иногда оптимальные значения и могут быть найдены из графиков зависимостей, связывающих различные параметры транзистора, которые также часто имеются в справочниках.

Помимо параметров коллекторной цепи для расчета некоторых схем смещения может понадобиться и знание постоянной составляющей напряжения на переходе база-эмиттер транзистора . Для маломощных транзисторов принимаем = 0,6... 1,1 В — для кремниевых транзисторов и = 0,2...0,6 В — для германиевых транзисторов.

При разработке электронных устройств важным вопросом является обеспечение правильного питания. Питание во всех случаях полагается известным, принимаем – 9В.

В качестве транзистора выбираем КТ3104 – p-n-p.

Одним из важнейших параметров транзистора является статический коэффициент передачи тока базы _СТ. Принимаем _СТ 100.

Далее при рассмотрении конкретных схем мы столкнемся с необходимостью предварительного (до начала расчетов) задания и еще некоторых величин. Причем не всегда эти величины могут быть выражены в цифрах.

Большой выбор схем при реализации цепей смещения обусловлен наличием множества внешних факторов, которые в различных устройствах могут учитываться по-разному и иметь значительный разброс по степени важности их учета разработчиком. Одним из основных таких показателей является температурная стабильность каскада. Для оценки этого параметра применяется т.н. коэффициент нестабильности тока коллектора , который определяется как отношение допустимого изменения коллекторного тока транзистора к вызвавшему его изменению обратного тока коллекторного перехода :

Чем более устойчива схема к колебаниям температуры, тем ближе к единице оказывается коэффициент нестабильности .

 

Схема эмиттерно-базовой стабилизации с ООС по току

 

Исходные данные:

или _. Параметр, задает глубину отрицательной обратной связи по постоянному току, иногда его называют коэффициентом обратной связи (не путать с коэффициентом передачи цепи обратной связи). Вообще говоря, при различных подходах к анализу схемы можно использовать различные выражения для . Мы будем исходить из формулы: , т.е.

Принимаем глубину обратной связи – 1,5.

 

 

Расчет

В зависимости от требований к проектируемому каскаду на практике может быть использовано несколько методик расчета рассматриваемой схемы. Их отличия состоят в определении наборов исходных данных.

Исходными данными для расчетов являются:

Выборы параметра делителя напряжения:

, т.е. нужно найти такие значения для R 1и R2, чтобы данное неравенство соблюдалось.

На практике можно начать как с R 1, задавшись при этом требуемым значением (в большинстве случаев приемлемо выбирать так и с R2, стремясь получить некоторое заданное значение входного сопротивления .

 

При заданном :

 

При заданном (сопротивление между базой и землей):

 

 

Причем