- •2. Установка рабочей точки биполярного транзистора
- •Определяем тип транзистора
- •2. Задаем постоянный ток коллектора iк бт
- •3. Задаем постоянное напряжение ukэ бт
- •4. Определяем в рабочей точке постоянный ток базы iб бт
- •5. Задаем в рабочей точке постоянное напряжение uбэ бт
- •6. Определяем элементы базовой цепи
- •7. Определяем мощность, рассеиваемую на элементах схемы
3. Задаем постоянное напряжение ukэ бт
• Критерием выбора UКЭ является такое положение рабочей точки А БТ на семействе выходных ВАХ, при котором возможно получение максимальной амплитуда переменной составляющей на выходе усилительного каскада.
Так как возможное изменение положения точки А при ее движении под действием входного сигнала по нагрузочной прямой ВС на графиках выходных ВАХ (рис. 2.2) ограничено с одной стороны потенциалом земли - точкой В (режим насыщения), а с другой стороны - потенциалом источника питания UП -точкой С (режим отсечки), то целесообразно выбирать для исходного положения рабочей точки напряжение UKЭ, равное приблизительно половине напряжения питания UП.
Обеспечить UКЭ≈UП /2 следует выбором величины сопротивления RK в коллекторной цепи транзистора. Так как БТ в линейном режиме является источником тока, то значение UКЭ на переходе К-Э должно устанавливаться принудительно, в частности для схем на рис. 2.3, 2.4, 2.5, 2.7 падением напряжения URK на коллекторном сопротивлении RK. В соответствии с законом Кирхгофа UКЭ+URK=UП. Следовательно, UКЭ=UП -IK·RK, отсюда RK ≈UП /2IK (рис. 2.3, 2.4, 2.5, 2.7)
Для схемы на рис. 2.6 закон Кирхгофа для коллекторной цепи записывается как UR4+UKЭ+UR3=UП, где UR4 - падение напряжения на эмиттерном сопротивлении, UR3 - падение напряжения на коллекторном сопротивлении. Для работы цепи ООС и термостабилизации режима по постоянному току минимальное падение напряжения на эмиттерном резисторе устанавливается UR4=(0,1…0,2)UП [3].
Определяем по закону Ома для участка цепи величину RЭ, считая IЭ=IK+IБ≈IK:
RЭ=R4=UR4/IK (рис. 2.6).
С увеличением RЭ увеличивается термостабильность схемы. Но чем больше UR4, тем меньшая доля напряжения источника питания будет приходиться на переход К-Э: UKЭ=UП-UR3-UR4, тем возможно меньший размах переменной составляющей может быть получен на выходе схемы. Максимальный размах переменной составляющей возможен при UКЭ =UR3, то есть при равномерном распределении напряжения между переходом К-Э и коллекторным сопротивлением R3. Отсюда следует, что
RK=R3=(UП-UR4)/2IK (рис. 2.6)
4. Определяем в рабочей точке постоянный ток базы iб бт
• По положению рабочей точки на семействе выходных ВАХ (рис. 2.2). Ток базы, например, для варианта установки рабочей точки А на рис. 2.2 должен равняться значению тока соответствующих ветвей ВАХ, на которых находится точка А - IБЗ или IБ4, или, что, для конкретного примера точнее: (IБ3+IБ4)/2 их усредненному значению.
• По заданному в рабочей точке току коллектора
IБ=IK / h21Э,
В справочниках [7, 8] приводятся, как правило, или типовые (усредненные) зависимости параметров БТ, или значения параметров одного и того же БТ в некотором интервале, ограниченном минимальным или максимальным значением. Поэтому коэффициент передачи тока БТ h21Э определяется как
типовое справочное h21Э,
среднегеометрическое значение интервала ,
графически по справочной зависимости h21Э от тока коллектора для выбранного типа транзистора при заданном IК (рис. 2.1).