Смекни!
smekni.com

Усилитель модулятора системы записи компакт-дисков (стр. 4 из 7)

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 и

3(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:

,

,

,