Проверяем правильность предварительного выбора транзистора
Для нормального режима роботы транзистора:
1) допустимое напряжение между коллектором и эмиттером должно превышать напряжение источника питания
UK max >EK
2) величина допустимого тока коллектора должна превышать максимальное значение тока в коллекторной цепи транзистора
IK max >IK0 + IKm ,
где IK0– ток покоя в цепи коллектора;
IKm – амплитуда переменной составляющей тока в цепи коллектора;
IKm= Uвых.т / Rн≈ ,
где Rн≈ = RК RВХ /RК+RВХ – эквивалентное сопротивление нагрузки каскада по переменному току. При этом RК является нагрузкой постоянному току.
Выходя из того, что данный каскад является усилителем мощности, для обеспечения максимальной передачи мощности задаем:
RК = RВХ .
Для обеспечения экономичности каскада при минимальных нелинейных искажениях выбирают
IK0=(1,05...1,1)IKm.
На основании этих ограничений необходимо выбрать транзистор.
По результатам предварительного расчета был выбран усилительным элементом транзистор типа КТЗ15. По данным табл. 3 находим, что заданным требованиям отвечает транзистор КТЗ15Г, у которого
UK max = 35 В, ІK max = 100 мА, h21Э = 50...350, РK max = 150 мВт.
2. Находим напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме покоя:
UKЭ0= Uвых.т + Uост ,
где Uост – напряжение между коллектором и эмиттером, ниже которого при работе каскада возникают значительные нелинейные искажения.
Для маломощных транзисторов обычно задают Uост = 1 В.
3. Определяем мощность, что выделяется на коллекторе транзистора:
PK =IK0 UKЕ0 .
При этом необходимо обеспечить выполнение условия:
PK < PK max .
Таким образом, проверяем, что выбранный тип транзистора отвечает требованиям по мощности.
4. Находим сопротивление нагрузки в цепи коллектора:
RК = RВХ .
Рассеиваемая мощность на резисторе составит:
РRк = IK02RК.
Из табл.4,5 выбираем резистор по мощности и сопротивлению.
5. Находим сопротивление резистора RЭ в цепи термостабилизации:
RЭ= .
При этом необходимо выполнение соотношения:
RЭ / RК = (0,1...0,4)
для обеспечения условий температурной стабилизации режима покоя каскада.
Мощность, рассеиваемая на RЭ составит:
РR = IK02RЭ.
Из табл. 4, 5 выбираем резистор по мощности и сопротивлению.
6. Находим емкость конденсатора СЭ .
Емкость СЭ выбирают при условии, что его сопротивление на частоте fн должно быть в 10 раз меньше по сравнению с сопротивлением резистора RЭ .
CЭ ≥
где множитель 106 позволяет получить значение емкости в микрофарадах.
Рабочее напряжение на СЭ
UС = IK0RЭ.
Из табл. 6 выбираем конденсатор.
7. Находим величину тока покоя базы транзистора:
IБ0= ІК0 / h21Э min .