Усилитель модулятора лазерного излучения (стр. 2 из 6)
Рисунок 3.2
Сопротивление обратной связи Rос находим исходя из заплонированного на выходной каскад коэффициента усиления, в разах, сопротивления генератора или другими словами выходного сопротивления предыдущего каскада и рассчитываем по следующей формуле [2]:
, (3.3.1) 
Координаты рабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:
, (3.3.2)где
, (3.3.3) 
(3.3.4) 
, (3.3.5)где
– начальное напряжение нелинейного участка выходных 
характеристик транзистора, 
. 
(3.3.6) 
(3.3.7) 
(3.3.8)Рассчитывая по формулам 3.3.2 и 3.3.5, получаем следующие координаты рабочей точки:
Ом 
Ом 
мА, 
В. 
АНайдём потребляемую мощность и мощность рассеиваемую на коллекторе
Вт. 
Вт.Выбранное сопротивление Rос обеспечивает заданный диапазон частот.
Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены на рисунке 3.2
 |
 |
 |
Рисунок 3.4
Выберем Rк=Rн =1000 (Ом).
Координаты рабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:
(3.3.9) 
(3.3.10) 
(3.3.11)Рассчитывая по формулам 3.3.20 и 3.3.21, получаем следующие значения:
Ом 
Ом 
Ом 
мА, 
В. 
В. 
Найдём потребляемую мощность и мощность рассеиваемую на коллекторе по формулам (3.3.7) и (3.3.8) соответственно:
Вт. 
Вт.Результаты выбора рабочей точки двумя способами приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1.
| Eп, (В) | Iко, (А) | Uко, (В) | Pрасс.,(Вт) | Pпотр.,(Вт) | |
| С Rк | 155.7 | 5 | 7 | 22.57 | 22.57 |
| С Lк | 7 | 2.75 | 7 | 1.027 | 1.027 |
Из таблицы 3.1 видно, что для данного курсового задания целесообразно использовать дроссель в цепи коллектора.
Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены на рисунке 3.5
 |
Рисунок 3.5
3.3.2 Выбор транзистора
Выбор транзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:
1. граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с ОЭ
;2. предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер
;3. предельно допустимого тока коллектора
;4. предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе
.Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ 610 А . Его основные технические характеристики приведены ниже.
Электрические параметры:
1. Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ
МГц;2. Постоянная времени цепи обратной связи
пс;3. Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
;4. Ёмкость коллекторного перехода при
В 
пФ;5. Индуктивность вывода базы
нГн;6. Индуктивность вывода эмиттера
нГн.Предельные эксплуатационные данные:
1. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер
В;2. Постоянный ток коллектора
мА;3. Постоянная рассеиваемая мощность коллектора
Вт;4. Температура перехода
К.3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора
3.3.3.1 Схема Джиаколетто
 |
Многочисленные исследования показывают, что даже на умеренно высоких частотах транзистор не является безынерционным прибором. Свойства транзистора при малом сигнале в широком диапазоне частот удобно анализировать при помощи физических эквивалентных схем. Наиболее полные из них строятся на базе длинных линий и включают в себя ряд элементов с сосредоточенными параметрами. Наиболее распространенная эквивалентная схема- схема Джиаколетто, которая представлена на рисунке 3.6. Подробное описание схемы можно найти [3].
Рисунок 3.6 – Схема Джиаколетто
Достоинство этой схемы заключается в следующем: схема Джиаколетто с достаточной для практических расчетов точностью отражает реальные свойства транзисторов на частотах f £ 0.5fт ; при последовательном применении этой схемы и найденных с ее помощью Y- параметров транзистора достигается наибольшее единство теории ламповых и транзисторных усилителей.
Расчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и приведенными ниже формулами [2].
(3.3.12)