Функциональные устройства телекоммуникаций

Контрольное задание №1

Исходные данные (Вариант №4):

Изобразим полную принципиальную схему предварительного каскада элементами связи с источником сигнала и последующим каскадом.

Выберем тип транзистора исходя из заданного режима его работы и частоты верхнего среза усилителя fВ

Еп=9В; I0K=12 мА; fВ=10кГц

Возьмем низкочастотный транзистор малой мощности. Например ГТ108А [3]. Это германиевый сплавной транзистор p-n-p типа.

Выпишем его основные параметры из справочника [3]:

Рассчитаем параметры малосигнальной модели биполярного транзистора [1].

Среднее значение коэффициента передачи тока равно:

(1.1)

h21Э=33,2.

Выходная проводимость определяется как

(1.2)

h22Э=1,2*10-4 См.

Здесь UA— напряжение Эрли, равное 70 . 150 В у транзисторов типа р-n-р.

Объемное сопротивление области базы rБ можно определить из постоянного времени τК коллекторного перехода:

(1.3)

rБ=100 Ом

Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода определяется по формуле:

(1.4)

rБ’Э=74 Ом

где =2,2 Ом дифференциальное сопротивление эмиттера;

0,026 В — температурный потенциал при Т= 300 К;

m=1 — поправочный коэффициент, принимаемый примерно равным 1 для германиевых транзисторов.

Входное сопротивление транзистора:

(1.5)

h11Э=174 Ом

Емкость эмиттерного перехода равна:

(1.6)

СБ’Э=4,3 нФ

Проводимость прямой передачи:

(1.7)

Y21Э=0,191 См

Рассчитаем параметры эквивалентной схемы биполярного транзистора по дрейфу [1].

Минимальная температура перехода транзистора

(1.8)

где PK— мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора;

(1.9)

PK=48 мВт,

RПС=0,5 °С/мВт,

tПmin= 14,4°С.

Максимальная рабочая температура перехода:

tПmax= tСmax+ RПС PK (1.10)

tПmax=49,4°С

Значение параметра h/21Э транзистора при минимальной температуре перехода:

(1.11)

h/21Э =26,4.

Значение параметра h//21Э транзистора при максимальной рабочей температуре перехода:

(1.12)

h//21Э =52,3.

Изменение параметра Δh21Э в диапазоне температур:

(1.13)

Δh21Э =26

Изменение обратного тока коллектора в диапазоне температур:

(1.14)

ΔIКБ0=81 мкА,

где α — коэффициент, принимаемый для германиевых транзисторов в интервале 0,03— 0,035

Эквивалентное изменение тока в цепи базы в диапазоне температур:

(1.15)

ΔI0=0,4 мА

Эквивалентное изменение напряжения в цепи базы, вызванное изменением температуры окружающей среды:

(1.16)

ΔU0=0,12В

Рассчитаем элементы эммитерной стабилизации тока покоя транзистора:

Зададимся падением напряжением на сопротивлении RЭ в цепи эмиттера транзистора равным

URЭ=0,2Eп=1,8В (1.17)

Определим сопротивление этого резистора:

(1.18)

RЭ=150 Ом

а также сопротивление резистора в цепи коллектора:

(1.19)

RК=267 Ом

Округлим их значения до ближайших стандартных, они будут равны соответственно 150 Ом и 270 Ом

Зададимся допустимым изменением тока коллектора в диапазоне температур из условия

(1.20)

ΔI0К=0,5I0K=6 мА

При этом необходимо учитывать, что меньшее значение изменения этого тока приводит к увеличению тока, потребляемого резистивным делителем в цепи базы, к снижению входного сопротивления и ухудшению КПД каскада.

Исходя из требуемой стабилизации тока покоя каскада, определяют эквивалентное сопротивление в цепи базы транзистора:

 Скачать реферат