5.2. Расчет входной цепи усилителя
П
реобразование
физической эквивалентной схемы
транзистора (рис. 5.2, а) в эквивалентную
схему (рис. 5.2, б):
Рис. 5.2
1. Выходное сопротивление транзистора на частотах выше fβ = fT/β0 = 220/55 = 4 МГц, обусловленное внутренней обратной связью через емкость коллекторного перехода Cк:
Ом
При работе транзистора с отсечкой
коллекторного тока необходимо учитывать
эффект увеличения эквивалентного
сопротивления по первой гармонике(
=
2 − коэффициент приведения внутреннего
сопротивления при
):
Ом
2. Нагрузочный коэффициент, учитывающий уменьшение коллекторного тока по отношению к току внутреннего генератора:
3. Индуктивная и резистивная составляющие входного сопротивления транзистора:
нГн
нГн
Ом
Ом
4. Входное сопротивление транзистора представляет собой последовательный колебательный контур. Добротность этой цепи на верхней рабочей частоте:
Для получения достаточно равномерной частотной характеристики усилителя добротность входной цепи необходимо иметь равной единице (неравномерность при этом около 10%). При меньшей добротности частотная характеристика может быть и более равномерной, но при этом снижается усиление каскада, поэтому добротность меньше единицы обычно не выбирают. При добротности больше единицы в частотной характеристике будет большой подъем на резонансной частоте входной цепи.
5. Усредненное за время протекания тока значение крутизны транзистора по переходу:
(k =
Дж/К − постоянная Больцмана, q
=
Кл − заряд электрона,
−
температурный потенциал; ТП -
абсолютная температура перехода
транзистора):
К
= 114 А/В
6. Усредненное значение диффузной емкости открытого эмиттерного перехода:
нФ
7. Первая гармоника тока внутреннего генератора в эквивалентной схеме транзистора (первая гармоника коллекторного тока транзистора при коротком замыкании нагрузки):
А
8. Амплитуда напряжения на эмиттерном переходе в открытом состоянии:
В
9. Значение эквивалентной емкости входной цепи (при условии, что резонансная частота последовательного контура, которому эквивалентна входная цепь транзистора с учетом коррекции, выбирается равной верхней рабочей частоте усилителя):
пФ
10. Для обеспечения требуемого значения Cвх последовательно с базой транзистора включается корректирующий конденсатор, емкость которого:
Выберем стандартное значение из
ряда Е24:
11. Так как нижняя частота рабочего диапазона меньше граничной частоты транзистора по току, то параллельно корректирующему конденсатору необходимо подключить резистор с сопротивлением:
Ом
стандартное значение из ряда Е24:
Ом
12. Номиналы элементов цепи балластной нагрузки, построенной по типу дополняющей цепи, с учетом влияния отсечки базового тока:
Ом
стандартное значение из ряда Е24:
Ом
нГн
пФ
стандартное
значение из ряда Е24:
13. Входное сопротивление одного плеча двухтактного усилителя:
Ом
14. Амплитуда напряжения на входе корректирующей цепи одного плеча усилителя:
В
15. Мощность, необходимая для возбуждения одного плеча усилителя:
Вт
16. Коэффициент усиления каскада по мощности:
Разделительный конденсатор Cр.б. предотвращает замыкание источника смещения в базовой цепи через проводники линий входного трансформатора. Емкость данного конденсатора выбирается из условия, что его сопротивление должно быть гораздо меньше на нижней частоте рабочего диапазона, чем сопротивление резистора Rкор:
нФ
Выберем стандартное значение из ряда
Е24:
нФ