Реферат: Усилитель широкополосный
4) Напряжение на базе транзистора:
Uб=URэ+0,7В = 4,7В (3.24)
5) Базовый ток транзистора:
Iб=
(3.25)
6) Ток делителя:
Iд=5×Iб=5,5мА, (3.26)
где Iд – ток, протекающий через сопротивления Rб1 и Rб2.
Сопротивления делителей базовой цепи:
7) Rб1=
(3.27)
8) Rб2=
(3.28)
Наряду с эмиттерной термостабилизацией используются пассивная и активная коллекторные термостабилизации.
3.3.2 Пассивная коллекторная термостабилизация
Данный вид термостабилизации (схема представлена на рисунке 3.4) используется на малых мощностях и менее эффективен, чем две другие, потому что напряжение отрицательной обратной связи, регулирующее ток через транзистор подаётся на базу через базовый делитель.
Рисунок 3.4 - Схема пассивной коллекторной термостабилизации
Расчет заключается в выборе URк и дальнейшем расчете элементов схем по формулам:
Выберем URк=5В;
1) Еп = URк + Uкэ0=5В+6В=11В, (3 29)
где URк - падение напряжения на Rк.
2) Сопротивление коллектора:
(3.30)
3)
Сопротивление базы: Rб=
(3.31)
4) Ток базы:
(3.32)
3.3.3 Активная коллекторная термостабилизация
Активная коллекторная термостабилизация используется в мощных каскадах и является очень эффективной, её схема представлена на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - Активная коллекторная термостабилизация
Для расчета схемы термостабилизации необходимо сначала выбрать напряжение на резисторе Rк, а затем рассчитать токи и напряжения на втором транзисторе, и следующим шагом рассчитать значения элементов схемы:
1) 
(3.33)
2) Uкэ0vt2=Uкэ0vt1/2 = 6В/2 = 3В (3.34)
3) URб2=Uкэ0vt2-0,7В = 3В-0,7В = 2,3В (3.35)
4) Iк02=Iб01=110мА (3.36)
5) Iк01=Iб01*β01=110мА*100 = 11А (3.37)
6) Rб2=URб2/Iк02=2,3В/110мА = 20,9Ом (3.38)
7) Uб2=Uкэ0vt1-0,7В=6В-0,7В = 5,3В (3.39)
8) Iдел=10Iбо2=110мА*10/100 = 11мА (3.40)
9) R1=Uб2/Iдел=5,3В/11мА = 481,818Ком (3.41)
10) R3= UR2/Iдел=(1+0,7)В/11мА =1 54,545Ом (3.42)
Из рассмотренных схем видно, что наиболее эффективной будет схема с эмиттерной термостабилизацией, т.к. каскад выходной и следовательно мощный, и диапазон усиливаемых частот не очень большой, то нет необходимости в другом виде термостабилизации.
3.4 Расчёт эквивалентной схемы замещения
При использовании транзисторов до (0,2 - 0,3)fт возможно применение упрощенных эквивалентных моделей транзисторов, параметры элементов эквивалентных схем которых легко определяются на основе справочных данных.
Эквивалентная схема биполярного транзистора представлена на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 - Эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто)
1) Найдем ёмкость коллекторного перехода:
(3.43)
2) Рассчитаем сопротивление базы:
Rб =τс/Ск=18пс/11,465пФ = 1,57Ом (3.44)
gб=
=0,637Cм (3.45)
3) Рассчитаем сопротивление эмиттера:
rэ=
=
=0,618Ом,
(3.46)
где Iк0 в мА;
rэ - сопротивление эмиттера.
4) Найдем проводимость база – эмиттерного перехода:
gбэ=
=
,
(3.47)
где gбэ - проводимость база-эмиттер;
-
справочное значение статического коэффициента передачи тока в схеме с общим
эмиттером.
5) Рассчитаем емкость эмиттерного перехода:
Cэ=
=
,
(3.48)
где Cэ - ёмкость эмиттера;
fт - справочное значение граничной частоты транзистора.
6) Найдем сопротивление транзистора:
Ri = 
,
(3.49)
где Ri - выходное сопротивление транзистора;
Uкэ0(доп), Iк0(доп) - соответственно паспортные значения допустимого напряжения на коллекторе и постоянной составляющей тока коллектора.
7) Рассчитаем крутизну:
(3.50)
3.5 Переход к однонаправленной модели транзистора
Т.к рабочие
частоты усилителя заметно больше частоты 
,
то из эквивалентной схемы можно исключить входную ёмкость, так как она не
влияет на характер входного сопротивления транзистора. Индуктивность же выводов
транзистора напротив оказывает существенное влияние и потому должна быть
включена в модель. Эквивалентная высокочастотная модель представлена на рисунке
3.7.
Рисунок 3.7- Однонаправленная модель транзистора
1) 
,
(3.51)
где 
- статический коэффициент передачи по току транзистора.
2) 
(3.52)
3) Постоянная времени транзистора:
(3.53)
4) Входная ёмкость каскада:
(3.54)
5) Входное сопротивление каскада:
(3.55)
6) 
(3.56)
7) Коэффициент усиления транзистора по напряжению в ОСЧ:
(3.57)
8) Выходная ёмкость:
(3.58)
9) Постоянная времени в ОВЧ:
(3.59)
Рисунок 3.8- Принципиальная схема некорректированного каскада и эквивалентная схема по переменному току
Для расчета искажений в ОВЧ предварительно распределим искажения так:
-заданные искажения 2 дБ:
-на входной каскад 0,5 дБ;
-на оконечный каскад 1дБ;
-на искажения, вносимые входной цепью 0,5дБ.
При заданном уровне частотных искажений 
=1дБ, верхняя граничная
частота 
полосы пропускания каскада
равна:
=
=43,95МГц (3.60)
где Y=0,8912656 уровень искажений данного каскада.
Т.к. полученная верхняя частота получилась выше требуемой (40МГц), то ВЧ коррекция не требуется.
