Расчет активной коллекторной термостабилизации

Активная коллекторная схема термостабилизации (рис.3.5).

Кратко рассмотрим работу схемы, при заданной рабочей течке (U_кэ0 , I_к0). При нагреве транзистора VT2 ток его коллектора увеличивается, следовательно, напряжение на R_к начинает возрастать. Из-за этого транзистор VT1 начинает запираться, ток на его коллекторе падает и уменьшается ток базы VT2. Уменьшился ток базы, соответственно уменьшился и ток коллектора.

Конденсаторы С₂ и С₃ нужны для того, чтобы не произошло самовозбуждения на высоких частотах (весь сигнал пойдёт на землю).

UR4 =1(В); I_k02=0,11(A);U_кэ02=5,2(В); b₀₁=b₀₂=100; DU_1,2=0,7(В)

R4=UR4/Iк02=1/0,1=9,09(Ом)

;

;

Р_расс1 = U_кэ01 ´ I_к01 = 2,6 ´ 1,1 ´ 10^-3 = 2,86 ´ 10^-3 (Вт);

UR2=Uкэ01 – 0,7=2,6 – 0,7=1,9(В);

;

Uб1=Uкэ02 – 0,7=5,2 - 0,7=4,5(В);

;

;

;

Из сравнения трёх схем следует, схема эмитерной термостабилизации является наиболее приемлемой. Так как она обеспечивает самую высокую стабилизацию. Это актуально для данного типа усилителей.

Выбор транзистора

Выбор транзистора для оконечного каскада осуществляется с учетом следующих предельных параметров:

1) Граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с ОЭ:

,                                                                                       (3.23)

где  из технического задания.

Найдем граничную частоту усиления транзистора по току в схеме с ОЭ:

                                                       (3.24)

2) Предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер:

                                                              (3.25)

3) Предельно допустимого тока коллектора:

                                                    (3.26)

4) Допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе:

                                                    (3.27)

Анализируя требуемые параметры, выбираем транзистор КТ913А.

Это кремниевый эпитаксиально-планарный n-p-n генераторный сверхвысокочастотный.

Предназначенный для работы в схемах усиления мощности, генерирования, умножения частоты в диапазоне 200 – 1000 МГц в режимах с отсечкой коллекторного тока.

Основные параметры транзистора:

1) Граничная частота коэффициента передачи по току в схеме с ОЭ:

f_Г =900 МГц;

2) Постоянная времени цепи обратной связи:

τ_с=18пс;

3) Емкость коллекторного перехода при U_кб=28В:

С_к=7пФ;

4) Емкость эмиттерного перехода:

C_э=40пФ;

5) Максимально допустимое напряжение на переходе К-Э:

Uкэ max = 55В;

6) Максимально допустимый ток коллектора:

Iк max = 0,5А;

Выберем следующие параметры рабочей точки: