- •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
5. Задаем в рабочей точке постоянное напряжение uбэ бт
• Наиболее простой и часто используемый способ, считать для кремниевых БТ, работающих в линейном режиме
UБЭ =(0,6…0,7) В,
для германиевых БТ
UБЭ =(0,2…0,3) В.
• Другой, более точный способ - определение UБЭ графически по семейству входных ВАХ выбранного типа БТ. Значение IБ в рабочей точке наносится на ось IБ входной ВАХ и затем через график зависимости IБ =f(UБЭ) при заданном UКЭ проецируется на ось UБЭ, где и находится значение UБЭ в рабочей точке.
6. Определяем элементы базовой цепи
• Для схемы на рис. 2.3 цепь базового тока описывается по закону Кирхгофа
ECM=IБ·R1+UБЭ. Следовательно
R1=(ECM-UБЭ)IБ (рис. 2.3)
• Для схемы на рис. 2.4 необходимо определить ток делителя напряжения, выполненного на сопротивлениях Rl, R2. Ток делителя задаем из соображений приближения свойств делителя напряжения к свойствам идеального источника напряжения (он не должен ограничивать ток базы):
IД=(5…10)IБ, (рис. 2.4)
Сопротивления резисторов: верхнего плеча делителя R1 и нижнего плеча делителя R2 в цепи базы определяем как:
R1=(UП -UБЭ)/IД, R2=UБЭ /IД (рис. 2.4)
• Для схемы на рис. 2.5 цепь базового тока также в соответствии с законом Кирхгофа описывается UП=IБ·R1+UБЭ . Следовательно R1=(UП -UБЭ)/IБ (рис. 2.5)
• Для схемы на рис. 2.6 необходимо записать два выражения для двух ветвей тока: тока делителя и тока базы. Для тока делителя при условии IД >>IБ (что соответствует выбору тока делителя IД=(5…10)IБ как и в схеме на рис. 2.4) запишем UП=IД·(R1+R2)=IД·R1+UБ, где UБ=IД·R2 - напряжение на базе транзистора относительного нулевого потенциала. Для тока базы UБ=UБЭ+IK·R4, считая IK ≈IЭ. Отсюда R2=(UБЭ+IK·R4) ·IД , R1=(UП -UБ)/IД (рис. 2.6)
• Для схемы на рис. 2.7 следует учесть, что базовый ток вытекает с коллектора БТ. Следовательно, поскольку IБ << IK, для базового тока справедливо
UКЭ= UБЭ+IБ·R1. Отсюда, при выборе UКЭ= 0,5 UП следует
R1=(0,5UП -UБЭ)/IБ (рис. 2.7)
Все номиналы сопротивлений после расчёта следует округлять до значений, регламентированных рядом сопротивлений Е24 и при необходимости (в случаях грубого округления) корректировать еще и значения параметров рабочей точки БТ.
7. Определяем мощность, рассеиваемую на элементах схемы
Расчет по постоянному току можно считать законченным после дополнительной оценки мощности по закону Джоуля-Ленца, рассеиваемой на каждом элементе схемы. Для сопротивлений это необходимо при выборе типа сопротивления по величине рассеиваемой мощности, а для БТ постоянная рассеиваемая мощность коллектора дает величину запаса от предельной справочной рассеиваемой мощности коллектора.
Литература
1. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство/ У.Титце, К. Шенк: пер. с нем. –М.: Мир, 1983.
2. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник/ К.М. Брежнева и др.; Под ред. Б.Л. Перельмана.- М.: Радио и связь, 1981 г.
3. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой технике.- М.: Мир, 1991.
4. Резисторы: Справочник / В. В. Дубровский, Д. М. Иванов, Н.Я. Протусевич и др.; Под ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1991. - 528 с.