Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Расчет параметров и режимов работы транзисторных каскадов усилителя низкой частоты

Выбор биполярного транзистора

В исходных данных указаны ток и мощность нагрузки, по которым следует определить конкретный тип и марку транзистора из следующих соображений:

а) Допустимое напряжение между коллектором и эмиттером выбирается на (10-30)% больше напряжения источника питания

где Uкэ доп - допустимое напряжение по условиям пробоя р-n-перехода.

б) Максимальный (допустимый) ток коллектора должен быть в (1,52)
раза больше тока нагрузки

Iк.доп. 2Iнм

где мА - амплитуда тока нагрузки;

Iк.доп. - допустимое (по условиям нагрева) значение тока коллектора.

В общем случае нужно учитывать значение температуры окружающей среды, в зависимости от которой значение допустимого тока изменяется. В данном расчете предполагается «нормальная» температура окружающей среды + (2527)°С.

Вышеперечисленным требованиям удовлетворяет транзистор КТ306А. Он имеет следующие параметры:

Uкэм = 10 В

Iкм = 30 мА

Pкм = 0.15 Вт

h21Э = 20…60 (в расчётах h21Э = 40)

fн = 1 кГц

Его входные и выходные характеристики изображены на рисунке 3.

входные и выходные характеристики транзистора КТ306А

Рисунок 3 входные и выходные характеристики транзистора КТ306А

Выбор положения рабочей точки

Расчет параметров графоаналитическим способом основан на использовании нелинейных статических характеристик. В первую очередь на семействе выходных характеристик изобразим кривую ограничения режима работы транзистора по мощности Ркм. Она строится согласно уравнению:

Ркм = UкэIк.

Задаваясь значениями Uкэ, находим Iк по заданному значению Рк.

Таблица 1

Uкэ, В

2

4

6

8

10

Iк, мА

75

37.5

25

18.5

15

Далее на семействе выходных характеристик (рисунок 3) проводим нагрузочную линию, используя уравнение для коллекторной цепи

Полагая Uкэ = 0 В, получим

где Rобщ = Rк + Rэ - суммарное сопротивление в выходной цепи транзистора.

Полагая Iк = 0, имеем Uкэ = Eп = 6 В.

Так как Rобщ пока неизвестно, используем две точки (рисунок 3): точку А с координатой (Еп, 0) и выбранную по некоторым соображениям точку Р.

Положение точки Р нужно выбрать из следующих соображений:

а) точке Р соответствует значение тока

Iкр 1.2Iнм 9 мА

и значение напряжения

Uкэр Uвых.+ Uост = 3 + 1 = 4 В

Iкр - постоянная составляющая тока коллектора;

Iим - амплитуда переменной составляющей тока коллектора (тока нагрузки);

Uкэр - постоянная составляющая напряжения коллектор-эмиттер.

Uост маломощных транзисторов принимается ориентировочно равным 1В.

б) точка Р должка располагаться в области значений токов и напряжений, не попадающих в верхнюю область, ограниченную кривой Ркм (рисунок 3).

Определив координаты точки Р проводим на семействах выходных характеристик нагрузочную прямую APD (рисунок 3) и определяем значение тока базы Iбр, соответствующее выбранному значению тока коллектора Iкр:

Iбр = 0.5 мА

По значению тока базы Iбр определяем положение точки P1 на входной характеристике.

Определяем значения токов Iкм и Iк.мин:

Iкм = Iкр + Iнм = 20 + 7.5 = 27.5 мА,

Iк.мин =Iкр - Iнм = 20 - 7.5 = 12.5 мА,

Iнм - амплитуда переменной (синусоидальной) составляющей тока нагрузки.

Откладывая по оси токов значения Iкм, Iк.мин, находим на нагрузочной линии точки В и С, которым соответствуют значения токов базы

Iбм = 0.6875 мА

Iб.мин = 0.3125 мА

и значения напряжений

Uкэм = 4.96 В,

Uкэ.мин = 3 В.

Амплитуду синусоидальной составляющей напряжения коллектор-эмиттер находим из соотношения:

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее