4.1.5 Расчет термостабилизации

В техническом задании задан диапазон температур, в котором усилитель должен обеспечивать стабильную работу. Определим степень ухода рабочей точки при изменении температуры в заданном диапазоне. Для этого воспользуемся формулами [1]:

, где — мощность, рассеиваемая на коллекторе — тепловое сопротивление транзистора	(4.1.24)
, где — в миллиамперах	(4.1.25)
	(4.1.26)
	(4.1.27)
, где	(4.1.28)

Приращение тока коллектора, вызванное тепловым смещением проходных характеристик определится как:

	(4.1.29)
, где (для кремниевых транзисторов)	(4.1.30)

Обратный ток коллектора необходимо уменьшить примерно на два порядка, поскольку значение, приводимое в справочниках представляет собой сумму тепловой составляющей и поверхностного тока утечки, последний из которых может быть на два порядка больше тепловой составляющей и практически не зависит от температуры.

Приращение тока коллектора, вызванное приращением обратного неуправляемого тока найдем по формуле:

(4.1.31)

Приращение тока, вызванного изменением равно:

	(4.1.32)
, где	(4.1.33)
	(4.1.34)
	(4.1.35)

Общий уход коллекторного тока найдем из следующей формулы:

(4.1.36)

Подставив в формулы (4.1.24)—(4.1.36) известные нам значения, получаем:

4.2 Расчет предоконечного каскада

Для предоконечного каскада выходным напряжением будет являться входное напряжение оконечного каскада. Исходя из этого, запишем:

	(4.2.1)

Выберем транзистор, который подошёл бы для реализации предоконечного каскада. Таким может стать кремниевый транзистор КТ370Б. Он имеет следующие параметры:

• граничная частота транзистора

• максимальное напряжение коллектор-эмиттер

• максимальный ток коллектора

• ёмкость коллекторного перехода

• постоянная времени цепи обратной связи

• статический коэффициент передачи тока

• обратный ток коллектора

Промежуточный каскад также выполняется по схеме усилителя на сопротивлениях. Его схема изображена на рисунке 4.1.1

Rэ

Cэ

Rk

Рисунок 4.2.1 — Промежуточный каскад

4.2.1 Выбор режима транзистора

Поскольку транзистор предоконечного каскада теперь работает в малосигнальном режиме, то целесообразно вести расчет параметров транзистора и цепей питания исходя из того режима, который указан в справочнике. В этом режиме и . Падение напряжения на , которое возьмем равным , составит , падение напряжения на положим равным 3,23В. Таким образом, для работы данного каскада понадобится напряжение равное . Поскольку источник питания имеет напряжение , а применение нескольких источников питания в усилителе нецелесообразно, то придется включать данный каскад через гасящий фильтр.

Нагрузкой предоконечного каскада является входное сопротивление оконечного каскада. Найдем . Входные и выходные характеристики изображены на рисунках 4.2.2 и 4.2.3.

Рисунок 4.2.2 — Выходные характеристики транзистора КТ370Б

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0

5В

Рисунок 4.2.3 — Входные характеристики транзистора КТ370Б