1. Опре­деляем тип транзистора

Для предва­рительных усилителей, работающих, как правило, в слаботочном режиме, если нет каких-либо специфических требований, например повышенного напряжения питания, низкоомного сопротивления нагрузки, большой амплитуды переменной составляющей тока или напряжения на выходе усилителя, следует выбирать тран­зистор, относящийся к классу маломощных, наиболее дешевых, с предельной по­стоянной рассеиваемой мощностью коллектора БТ до (100.. .250) мВт (в домашнем задании тип транзистора задан в ТЗ табл. 2.1).

Учёт частотных свойств БТ осуществляется обычно на этапе расчета свойств усилительного каскада по переменному току, предварительный выбор транзисто­ра (низкочастотный, высокочастотный или сверхвысокочастотный) может быть осуществлен по планируемому частотному диапазону усилительного устройства. Однако следует знать, что использование более высокочастотных типов транзи­сторов в низкочастотных цепях нежелательно, так как они дороги, склонны к са­мовозбуждению и обладают меньшими эксплуатационными запасами.

2. Задаем постоянный ток коллектора iк бт

Так как в апаратуре БТ может быть использован в широком диапазоне токов и напряжений, то ограничением на их выбор служат значения предельно допус­тимых режимов, превышение которых в условиях эксплуатации не допускается независимо от длительности импульсов напряжения или тока. Поэтому при при­менении БТ необходимо обеспечить их защиту от мгновенных изменений токов и напряжений, возникающих при переходных процессах, мгновенных изменениях питающих напряжений. Не допускается также работа БТ в совмещенных предель­ных режимах (например, по напряжению и току). Для повышения надежности БТ при эксплуатации следует выбирать рабочие режимы БТ (I_K,U_KЭ, постоянную рассеиваемую мощность коллектора) меньше, чем их предельно допустимые ве­личины в (1,2... 1,4) раза. При запасе в (1,6...2) раза надежность работы транзи­стора высока и практически не зависит от режима его работы. Существует несколько критериев выбора I_К.

• Наиболее прост способ, не требующий оптимизации режима работы БТ под определенные свойства. Задаем I_К, равный приведенному в справочниках [1,2] типовому режиму измерения параметров БТ, например справочный I_К, соответствующий режиму измерения статического коэффициента передачи тока или режиму измерения модуля коэффициента передачи тока на высокой частоте.

• В случае необходимости, чтобы транзистор имел максимальный коэффициент передачи тока h_21Э (например, если требуется получить максимальное входное сопротивление усилителя по переменному току) следует воспользоваться типовой справочной зависимостью h_21Э от тока I_К или I_Э (рис. 2.1). Ток коллектора выбирается равным значению при максимальной величине h_21Э.

• Для расширения полосы пропускания усилителя в области высших частот в случае его широкополостного применения необходимо воспользоваться справочной зависимостью граничной частоты БТ от тока коллектора. Ток коллектора выбирается соответствующим максимальному значению граничной частоты БТ.

• При построении малошумящих входных усилителей основой для выбора тока коллектора является справочная зависимость коэффициента шума БТ от тока коллектора. Ток коллектора следует выбирать по минимуму коэффициента шума.

•

Рис. 2.1. Типичная зависимость нормированного h_21Э от I_Э

Во всех случаях, если известна амплитуда переменной составляющей тока на выходе усилительного каскада (например, по ТЗ или величине выходной мощности на заданной нагрузке), то значение постоянной составляющей тока коллектора I_K должно быть не меньше, чем амплитудное значение переменной составляющей тока в нагрузке.

Уменьшать ток коллектора БТ ниже значений, указанных в критериях вы­бора, нецелесообразно, если нет особых требований по минимизации потребления схемы усилителя, или, если не выбран тип БТ, специально разработанный для работы с малыми токами. При малых рабочих токах у обычного БТ снижается устой­чивость работы в диапазоне температур и появляется нестабильность параметров усиления во времени.