1.2 Методика определения параметров линейной модели биполярного транзистора Джиаколетто.

Принципиальная схема усилителя имеет вид, представленный на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Принципиальная схема усилительного каскада

Расчет схемы по постоянному току проводится в следующем порядке.

Рассчитать ток делителя в базовых цепях транзисторов:

(1.14)

Определить потенциалы баз транзисторов по формуле

, (1.15)

Найти потенциалы эмиттеров транзисторов по формуле

В, (1.16)

Напряжение выбирается в интервале 0,5…0,7 В для кремниевых транзисторов и 0,3…0,4 В для германиевых транзисторов.

Рассчитать ток в резисторе , подключенном к эмиттеру транзистора:

, (1.17)

где =R₃ сопротивление в цепи эмиттера.

Рассчитать ток коллектора в рабочей точке:

= 3,687·10^-3·(1.18)

Определить напряжение на коллекторе в рабочей точке

(1.19)

и напряжение коллектор-эмиттер

(1.20)

Напряжение на коллекторном переходе равно

(1.21)

1.3 Линейная модель биполярного транзистора Джиаколетто.

Эквивалентная схема линейной (малосигнальной) модели типа n-p-n Джиаколетто в активном режиме изображена на рисунке 1.4.

Исходные данные для расчета те же, что и для модели Эберса-Молла. В результате расчета требуется определить: дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер крутизну S управляемого источника I, омическое сопротивления базы и коллектора , дифференциальное сопротивление коллектор-эмиттер, а также емкости переходов коллектор-базаи база-эмиттер.

Параметры элементов модели Джиаколетто определяются исходя из справочных данных и режима транзистора по постоянному току.

Определяется дифференциальное сопротивление эмиттера :

Ом; (1.22)

где – температурный потенциал,

– постоянная Больцмана,

– температура переходов транзистора в кельвинах,

– заряд электрона,

– поправочный коэффициент, зависящий от технологии изготовления транзистора,

– ток коллектора в рабочей точке.

_{При комнатной температуре} и

Коэффициент для транзисторов , изготовленных по диффузионной технологии, идля транзисторов , изготовленных по сплавной технологии).

Крутизна управления определяется по формуле

. (1.23)

Дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттерравно

(1.24)

где – коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером (формула 1.1).

Емкость коллекторного перехода определяется по формуле пФ;

Напряжение на переходе определяется из статического режима транзистора.

Емкость эмиттерного перехода определяется через предельную частоту усилениятранзистора:

пФ; (1.25)

В справочниках приводятся частота или частота единичного усиления, которые связаны соотношением

(1.26)

Сопротивление коллектор- эмиттер транзистора определяется по выходным характеристикам (см. рисунок 1.2,б):

. (1.27)

Вычисляется объемное сопротивление базы :

Ом; (1.12)

Контрольное задание 2 (зач. №35)

В втором задании необходимо составить математическую модель усилительного каскада (рис.2.1).

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема усилительного каскада

2.1 Составление математической модели схемы в базисе узловых потенциалов для статического режима.

Эквивалентная схема математической модели усилителя по постоянному току представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Эквивалентная схема математической модели усилителя по постоянному току

Таким образом, математическую модель схемы, приведенной на рисунке 2.2, принимает вид:

Здесь проводимость G_Э эмиттерного перехода равна

,

а крутизна S₁ управляемого источника I₁:

.