Выбор входного транзистора

2.4. Выбор входного транзистора

Транзистор входного каскада должен иметь такую же полосу частот, но, так как выходной каскад даёт достаточно высокий коэффициент усиления, то коэффициент усиления входного транзистора можно взять поменьше, чем у транзистора выходного и предоконечного каскадов [1].

Электрические параметры транзистора 2Т911А:

Коэффициент усиления по мощности при U_кэ=28В, Т_к£40°С, на частоте f=1,8ГГц при Р_вых=0,8Вт:

G_ном1,2=2

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ при U_кэ=5В, I_э=200мА (типовое значение):

b=40

Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ при U_кэ=12В, I_к=200мА:

f_Т=3060МГц

Ёмкость коллекторного перехода при U_кб=28В:

С_Uкэ=4пФ

Постоянная времени цепи ОС на ВЧ при U_кб=10В, I_э=30мА, f=5МГц:

t_с=25пФ

Предельные эксплуатационные данные транзистора 2Т911А:

Средняя рассеиваемая мощность в динамическом режиме

Р_к=3Вт

По всем параметрам нам подходит транзистор 2Т911А.

Подставив в формулу (2.41) справочные значения коэффициента усиления и верхней частоты транзистора, найдём максимальную частоту:

,

где f_вТР – граничная частота транзистора.

Таким образом f_мах=1,8×10⁹=2,5 ГГц

Подставив в формулу (2.41) найденное значение максимальной частоты и верхнюю частоту заданной полосы, найдём усиление:

Найдём выходное сопротивление транзистора (R_вых):

U_кб=55 В, I_к=400 мА

Ом.

2.5. Расчёт предоконечного каскада

2.5.1. Расчёт рабочей точки

В данном каскаде используем транзистор КТ939, то есть такой же, как и в выходном каскаде.

Чтобы для всего усилительного каскада использовалось одно и тоже питание, рабочая точка для этого транзистора имеет такое же напряжение, но ток меньше, чем у выходного каскада в ‘коэффициент усиления конечного каскада’ раз.

U_кэ0=7 В,

мА.

Таким образом рабочая точка: I_к0=16,7 мА

U_кэ0=7 В

Эквивалентные схемы транзистора представлены в пункте 2.3.3.

2.5.2. Эмиттерная термостабилизация

Возьмём напряжение на эмиттере U_э=3 В.

Мощность, рассеиваемая на R_э находится по формуле (2.16):

P_Rэ=16,7×3=50,1 мВт.

Е_п для данной схемы находится по формуле (2.17):

Е_п=3+7+0=10 В.

Рассчитаем R_э, R_б1, R_б2 в соответствии с формулами (2.18)-(2.22)

Ом,

 мА,

ток базового делителя: I_д=10×I_б=1,48 мА,

Ом,

Ом.

Схема каскада с эмиттерной термостабилизацией приведена на рисунке 2.7.

Найдём L_к, исходя из условий, что на нижней частоте полосы пропускания её сопротивление много больше сопротивления нагрузки для данного транзистора. В нашем случае:

нГн.

2.5.3. Расчёт элементов ВЧ коррекции и коэффициента усиления

По таблице [5] найдём коэффициенты, соответствующие нулевому подъёму АЧХ и неравномерности ±0,5дБ

Рассчитаем нормированное значение выходной ёмкости первого транзистора (С_вых1) по формулам (2.31).

Здесь нормируем относительно выходного сопротивления входного транзистора (R_вых1) и верхней частоты.

С_вых1Н=С_вых1×R_вых1×2pf_в=5,1×10^-12×137,5×2p×200×10⁶=0,88

По формулам (2.34)-(2.39) найдём элементы коррекции:

В соответствии с (2.32) разнормируем элементы коррекции:

нГн

Ом

пФ

пФ

нГн.

Найдём коэффициент усиления предоконечного каскада по формуле (2.40), где R_вх.н – входное сопротивление предоконечного транзистора, нормированное относительно выходного сопротивления входного транзистора:

2.6. Расчёт входного каскада

2.6.1. Расчёт рабочей точки

Рабочая точка для этого транзистора имеет такое же напряжение, но ток меньше, чем у предоконечного каскада в ‘коэффициент усиления предоконечного каскада’ раз.

U_кэ0=7 В,

мА.

Таким образом рабочая точка: I_к0=2,7 мА

U_кэ0=7 В