Выбранное сопротивление Rос обеспечивает заданный диапазон частот.
3.3.5 Расчёт цепей термостабилизации
Существует несколько вариантов схем термостабилизации. Их использование зависит от мощности каскада и от того, насколько жёсткие требования к термостабильности. В данной работе рассмотрены три схемы термостабилизации: пассивная коллекторная, активная коллекторная и эмиттерная [7].
3.3.5.1 Пассивная коллекторная термостабилизация.
Данный вид термостабилизации (схема представлена на рисунке 3.8) 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.
Расчёт, подробно описанный в [8], заключается в следующем: выбираем напряжение
(в данном случае 6,5В) и ток делителя (в данном случае , где – ток базы), затем находим элементы схемы по формулам: ; (3.3.30) , (3.3.31)где
– напряжение на переходе база-эмиттер равное 0.7 В; . (3.3.32)Получим следующие значения:
, , .3.3.5.2 Активная коллекторная термостабилизация.
Активная коллекторная термостабилизация используется в мощных каскадах и является очень эффективной, её схема представлена на рисунке 3.9. Её описание и расчёт можно найти в [6].
В качестве VT1 возьмём КТ361А. Выбираем падение напряжения на резисторе
из условия (пусть ), затем производим следующий расчёт: ; (3.3.33) ; (3.3.34) ; (3.3.35) ; (3.3.36) , (3.3.37)где
– статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ транзистора КТ361А; ; (3.3.38) ; (3.3.39) . (3.3.40)Получаем следующие значения:
, , , , , , , .Величина индуктивности дросселя выбирается таким образом, чтобы переменная составляющая тока не заземлялась через источник питания, а величина блокировочной ёмкости – таким образом, чтобы коллектор транзистора VT1 по переменному току был заземлён.
3.3.5.3 Эмиттерная термостабилизация.
Для выходного каскада выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена на рисунке 3.10. Метод расчёта и анализа эмиттерной термостабилизации подробно описан в [8].
Расчёт производится по следующей схеме:
1.Выбираются напряжение эмиттера
и ток делителя (см. рис. 3.4), а также напряжение питания ;2. Затем рассчитываются
.3. Производится поверка – будет ли схема термостабильна при выбранных значениях
и . Если нет, то вновь осуществляется подбор и .В данной работе схема является термостабильной при
и . Учитывая то, что в коллекторной цепи отсутствует резистор, то напряжение питания рассчитывается по формуле . Расчёт величин резисторов производится по следующим формулам: ; (3.3.41) ; (3.3.42) . (3.3.43)Для того, чтобы выяснить будет ли схема термостабильной производится расчёт приведённых ниже величин.
Тепловое сопротивление переход – окружающая среда:
, (3.3.44)где
, – справочные данные; – нормальная температура.Температура перехода:
, (3.3.45)где
– температура окружающей среды (в данном случае взята максимальная рабочая температура усилителя); – мощность, рассеиваемая на коллекторе.Неуправляемый ток коллекторного перехода:
, (3.3.46)где
–отклонение температуры транзистора от нормальной; лежит в пределах ; – коэффициент, равный 0.063÷0.091 для германия и 0.083÷0.120 для кремния.Параметры транзистора с учётом изменения температуры:
, (3.3.47)где
равно 2.2(мВ/градус Цельсия) для германия и3(мВ/градус Цельсия) для кремния.
, (3.3.48)где
(1/ градус Цельсия).Определим полный постоянный ток коллектора при изменении температуры:
, 3.3.49) . (3.3.50)Для того чтобы схема была термостабильна необходимо выполнение условия:
,где
. (3.3.51)Рассчитывая по приведённым выше формулам, получим следующие значения:
, , ,