Расчитаєм елементи схеми, скориставшись довідковими даними і приведеними нижче формулами [6].

Довідкові дані для транзистора КТ610А:

Ск=4*10-12(Ф) при Uкэ=10(В), фс=20*10-12(с) при Uкэ=10(В), fт=1*109(Гц)

Iкmax=0,3*(А), Uкэmax=26(В), де Cк- місткість переходу колектора, tс- постійна часу зворотного зв'язку, Н21э=bо- статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ОЕ.

Знайдемо значення місткості колектора при Uкэ=10В по формулі :

(3.3.12)

де Uвкэо - довідкове або паспортне значення напруги;

Uкэо - необхідне значення напруги.

.

Опір бази розрахуємо по формулі:

. (3.3.13)

Використовуючи формулу (3.3.12), знайдемо значення місткості колектора в робочій крапці :

Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ПРО знайдемо по формулі:

(3.3.14)

Знайдемо струм емітера по формулі:

(3.3.15)

.

Знайдемо опір емітера по формулі:

(3.3.16)

де Іэо - струм в робочій крапці, занесений у формулу в мА.

.

Провідність база-емітер расчитаем по формулі:

(3.3.17)

.

Визначимо дифузійну місткість по формулі:

(3.3.18)

.

Крутизну транзистора визначимо по формулі:

(3.3.19)

.

3.3.3.2 Однонаправлена модель

Оскільки робочі частоти підсилювача помітна більше частоти, то з еквівалентної схеми можна виключити вхідну місткість, оскільки вона не впливає на характер вхідного опору транзистора. Індуктивність же висновків транзистора навпроти робить істотний вплив і тому повинна бути включена в модель. Еквівалентна високочастотна модель уявлена на малюнку 3.7. Опис такої моделі можна знайти в [6].

Параметри еквівалентної схеми розраховуються по приведених нижче формулах [6].

Вхідна індуктивність:

(3.3.20)

де -индуктивности висновків бази і емітера.

Вхідний опір:

(3.3.21)

де, причому, де

і - довідкові дані.

Крутизна транзистора:

(3.3.22)

де .

Опір виходу:

. (3.3.23)

Місткість виходу:

. (3.3.24)

У відповідність з цими формулами набуваємо наступні значення елементів еквівалентної схеми:

,

,

,

,

,

,

.

3.3.4 Розрахунок смуги пропускання.

Перевіримо чи забезпечить вибране опорі зворотного зв'язку Rос, расчитанное в пункті 3.3.1, на потрібній смузі частот необхідний коефіцієнт посилення, для цього скористаємося наступними формулами[6]:

(3.3.25)

(3.3.26)

Знайдемо значення місткості колектора при Uкэ=10В по формулі (3.3.12):

.

Знайдемо опір бази по формулі (3.3.13):

.

Статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ПРО знайдемо по формулі (3.3.14):

.

Знайдемо струм емітера по формулі (3.3.15):

.

Знайдемо опір емітера по формулі (3.3.16):

.

Визначимо дифузійну місткість по формулі (3.3.18):

,

(3.3.27)

(3.3.28)

де Yн - спотворення, дБ

(3.3.29)

.

Вибраний опір Rос забезпечує заданий діапазон частот.

3.3.5 Розрахунок ланцюгів термостабилизации

Існує декілька варіантів схем термостабилизации. Їхнє використовування залежить від потужності каскаду і від того, наскільки жорсткі вимоги до термостабильности. В даній роботі розглянуто три схеми термостабилизации: пасивна колектор, активна колектор і емітерна [7].

3.3.5.1 Пасивна колектор термостабилизация.

Даний вид термостабилизации (схема уявлена на малюнку 3.8) використовується на малих потужностях і менш ефективний, чим дві інші, тому що напруга негативного зворотного зв'язку, регулююча струм через транзистор подається на базу через базового дільника.

Розрахунок, детально описаний в [8], полягає в наступному: вибираємо напругу (в даному випадку 6,5В) і струм дільника (в даному випадку, де - струм бази), потім знаходимо елементи схеми по формулах:

; (3.3.30)

(3.3.31)

де - напруга на переході база-емітер рівне 0.7 В;

. (3.3.32)

Отримаємо наступні значення:

,

,

.

3.3.5.2 Активна колектор термостабилизация.

Активна колектор термостабилизация використовується в могутніх каскадах і є дуже ефективною, її схема уявлена на малюнку 3.9. Її опис і розрахунок можна знайти в [6].

В якості VT1 візьмемо КТ361А. Вибираємо падіння напруги на резисторі з умови (хай ), потім виробляємо наступний розрахунок:

; (3.3.33)

; (3.3.34)

; (3.3.35)

; (3.3.36)

(3.3.37)

де - статичний коефіцієнт передачі струму в схемі з ПРО транзистора КТ361А;

; (3.3.38)

; (3.3.39)

. (3.3.40)

Набуваємо наступні значення:

,

,

,

,

,

,

,

.

Величина індуктивності дроселя вибирається так, щоб змінна складова струму не заземлялася через джерело живлення, а величина блокувальної місткості - так, щоб колектор транзистора VT1 по змінному струму був заземлений.

3.3.5.3 Емітерна термостабилизация.

Для каскаду виходу вибрана емітерна термостабилизация, схема якої приведена на малюнку 3.10. Метод розрахунку і аналізу емітерній термостабилизации детально описаний в [8].

Розрахунок виробляється по наступній схемі:

1.Выбираются напруга емітера і струм дільника (див. мал. 3.4), а також напруга живлення ;

2. Потім розраховуються .

3. Виробляється перевірка - чи буде схема термостабильна при вибраних значеннях і . Якщо ні, то знов здійснюється підбір і .

В даній роботі схема є термостабільною при і . Ураховуючи те, що в ланцюзі колектора відсутній резистор, то напруга живлення розраховується по формулі . Розрахунок величин резисторів виробляється по наступних формулах:

; (3.3.41)

; (3.3.42)

. (3.3.43)

Для того, щоб з'ясувати чи буде схема термостабільною виробляється розрахунок приведених нижче величин.

Тепловий опір перехід - навколишнє середовище:

(3.3.44)

де, - довідкові дані;

- нормальна температура.

Температура переходу:

(3.3.45)

де - температура навколишнього середовища (в даному випадку узята максимальна робоча температура підсилювача);

- потужність, розсіювана на колекторі.

Некерований струм переходу колектора:

(3.3.46)

де -отклонение температури транзистора від нормальної;

лежить в межах ;

- коефіцієнт, рівний 0.063ч0.091 для германія і 0.083ч0.120 для кремнію.

Параметри транзистора з урахуванням зміни температури:

(3.3.47)

де рівне 2.2(мВ/градус Цельсія) для германія і

3(мВ/градус Цельсія) для кремнію.

(3.3.48)

де (1/ градус Цельсія).

Визначимо повний постійний струм колектора при зміні температури:

, 3.3.49)

. (3.3.50)

Для того щоб схема була термостабильна необхідне виконання умови:

,

де . (3.3.51)

Розраховувавши по приведених вище формулах, отримаємо наступні значення:

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

..

3.4 Розрахунок проміжного каскаду по постійному струму.

3.4.1 Вибір робочої крапки

При розрахунку необхідного режиму транзистора проміжного каскаду по постійному струму, координати робочої крапки виберемо наступні: , де приймемо, а . Потужність, розсіювана на колекторі .

3.4.2 Вибір транзистора

Вибір транзистора здійснюється відповідно до вимог, приведених в пункті 3.3.2. Цим вимогам відповідає транзистор 2Т996А. Його основні технічні характеристики приведені нижче.

Електричні параметри:

1. Гранична частота коефіцієнта передачі струму в схемі з ОЕ ГГц;

2. Постійна часу ланцюга зворотного зв'язку пс;

3. Статичний