3.2 Выбор транзистора

Наиболее широко используются АГ на биполярных транзисторах. Стабильность частоты АГ определяется добротностью колебательного контура, параметрами транзистора и выбранным режимом работы. С целью снижения воздействие дестабилизирующего фактора на частоту f_г , необходимо чтобы выполнялось следующее условие: f_г≤(0,1…0,3)f_s,

где f_s – граничная частота транзистора по крутизне.

В АГ повышенной стабильности транзистор должен работать в облегченном режиме. Поэтому напряжение источника коллекторного питания и амплитуду импульса коллекторного тока следует выбирать из условия:

где Е_к.доп, I_{к.и.макс} – допустимые по паспортным данным значения коллекторного напряжения и импульса тока.

При работе в недонапряженном режиме с малым кпд АГ оказывается низким: <0,1...0,2 и большая часть мощности, потребляемой от источника коллекторного питания, рассеивается на коллекторе транзистора и в элементах цепи питания.

Для обеспечения высокой стабильности амплитуды колебаний угол отсечки коллекторного тока в стационарном режиме выбирает из условия ,а мягкий режим самовозбуждения при <90° создают с помощью автоматического смещения.

Выбор транзистора.

Оценим активную мощность, отдаваемую транзистором P~, задаваясь КПД контура η_к = 0,2; P~ = P~н /η_к = 1/0,2 = 5 мВт. Для обеспечения повышенной стабильности частоты АГ выбираем схему Клаппа и транзистор с fs > 1 МГц, например, транзистор типа ГТ306, основные параметры которого приведены в таблице:

Тип прибора	fs, МГц	Eк.доп, В	Iк.н.max, мА		, пФ	, пс	, пФ	пред , мВт
КТ306	300	10	50	50	5 Uкб=5В	60	3	75

Зададимся значениями I_кm ≈ 0,4 Iк. доп = 0,4 ⋅ 50 = 20 мА; θ = 90° (α₀= 0,32; α₁= 0,5 – коэффициенты разложения импульса тока )

Для выбранного режима определим крутизну S₀ и граничную частоту f_s транзистора КТ306.

Постоянная составляющая I_к0 и первая гармоника I_к1 коллекторного тока:

I_к0 = α₀ I_{m к} = 0,32 ⋅ 20 = 6,4 мА; I_к1 = α₁ I_кm = 0,5 ⋅ 20 = 10 мА.

I_к.м. – амплитуда импульса коллекторного тока;

I_э – ток эмиттера (I_э ≈ I_к0);

– температурный потенциал (при абсолютной температуре Т = 300 К значение = 0,026 В);

где – статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером; =50

– сопротивление («тела») базы биполярного транзистора, ( – входное сопротивление транзистора);

– сопротивление эмиттерного перехода;

– сопротивление открытого эмиттерного перехода;

Сопротивление r_б можно найти из выражения

,

3.3Расчет колебательного контура

Расчет колебательного контура обычно начинается с задания волнового сопротивления = 100 Ом.

При заданных значениях и _г на основании выражений

Находим:

Найдем значение коэффициента обратной связи

Значение коэффициента включения равно:

Рассчитаем значения:

Для исключения влияния собственных емкостей транзистора необходимо значение емкости С₁ уменьшить на С_вых :С_вых=

С₁= 135-1,875=133,125 пФ

а значение емкости С₂ уменьшить на C_вх= ,С₂=

где , – емкости эмиттерного и коллекторного переходов соответственно, приведенные в таблице.

, отсюда следует что

Приведенный расчет емкостей не учитывает емкость монтажа и межвитковую емкость индуктивности контура L_к. Эти емкости для печатной и пленочной технологии изготовления электрических схем пренебрежимо малы. Для навесного монтажа следует их учитывать. Емкость монтажа обычно составляет С_м = 20 пФ.Так как емкость монтажа включена параллельно емкости C₁, то ее значение должно быть уменьшено на величину С_м. Следовательно, для навесного монтажа

На значение емкости С₂ также влияет емкость монтажа,

После расчета C₁, С₂, С₃ производим выбор конденсаторов,

C_1выбр=150 пФ (K74-7)

С_2выбр=6,8 нФ (K78-2)

С_3выбр= 100 нФ (K73-43)

уточняем значение коэффициента обратной связи по выражению

определяем С_{к уточ} по выражению и находим значение L_{к уточ.}