5 .Расчет второго предоконечного каскада

Выбор активного элемента:

В качестве нагрузки второго предоконечного каскада служит предоконечный каскад №1.

Найдем входное сопротивление первого предоконечного каскада:

Мощность на выходе:

Мощность транзистора:

Граничная частота:

В роле активного элемента будем использовать биполярный транзистор, модели 2Т3164А.

Параметры транзистора:

h_21э=60, I^*_кб0=0,5 мкА, Р_рас=150 мВт, f_{в тр}=1,5 ГГц.

Находим постоянную времени транзистора:

Так как каскад работает как усилитель класса А, то рабочую точку выбираем в середине линейного участка – это соответствует U_КЭ0 = 7 В. При этом I_к0=4 мА, I_б0=0,06 мА, U_бЭ0=0,7 В. Построим нагрузочную прямую по постоянному току на выходных характеристиках. Пересечение нагрузочной прямой с осью тока коллектора дает значение I_K = 6.6 мA. Нагрузкой по постоянному току является последовательное соединение сопротивлений коллектора и эмиттера: R _- = R_K + R_Э

U_Rэ=R_э*I_э0=443*0,00406=1,77 В.

R_k=R_- R_э=2700 – 443=2300 Ом.

Построим нагрузочную прямую по переменному току:

Так как усилитель работает в линейном режиме (класс А), то мы можем описывать оконечный каскад системой Y- параметров:

Расчет элементов задания рабочей точки и элементов температурной стабилизации.

Расчет сопротивления делителя.

Допустимое изменение тока коллектора

Изменение обратного тока коллектора:

,

где °C – изменение температуры;

мА

Коэффициент нестабильности, который должна обеспечивать схема температурной стабилизации:

Коэффициент усиления по току:

Расчет сопротивлений делителя:

Ом

Проверяем открытость транзистора:

- напряжение на базе.

U_э=R_э*I_э=200*0,0076=1,6 В – напряжение на эмиттере.

Исходя из расчетов, можно сказать, что условие выполняется и транзистор открыт.

Ток делителя:

Для обеспечения удовлетворительной температурной стабильности требуется выполнение следующего неравенства:

- Которое выполняется(I_б0=0,06 мА)

Р ассмотрим эквивалентную схему каскада №2:

Р ассмотрим область СЧ:

Предоконечный каскад должен обеспечить К₀=9, т.е.

где S=0.0022, Y_д=1.7 мСм, Y_i=Y₂₂=0.1 мСм, Y_к=0.438 мСм, Y_вх=0.4 мСм

Р ассмотрим область НЧ:

На НЧ проявляется действие разделительной емкости, следовательно, необходимо определить ее наминал:

, где Y_n=2.1мСм, Y_i=0.1 мСм Y_k=0.438 мСм, =200π;

где это часотные искажения на НЧ вносимые С_р.

Подставим полученные значения в формулу нахождения Ср и получим:

мкФ

Найдем емкость в цепи эмиттера:

, где ==200π, Rэ=443 Ом, F=1+S·Rэ=1.9, тогда

мкФ

Рассмотрим область ВЧ:

В области ВЧ крутизна становится частотно зависимой

, где =40*10⁶π, S=0.002, =0.3 нс.

Определим τв:

, при Ск=25пФ, rб=60Ом, S=0.002

Подставив, значения получим:

нс

Определим коэффициент усиления на верхней частоте:

, при К₀= 10

Определив, коэффициент усиления на верхней частоте можно определить частотные искажения на ВЧ:

Частотные искажения на ВЧ удовлетворяют всем условиям.