Визначення температурного прирощення зворотного струму колектора

На температурну нестабільність режиму роботи транзистора суттєво впливає величина зворотного струму колекторного переходу транзистора I_K0. Температурна залежність цього струму визначається формулою:

I_К0(Т) = I_К0(Т₀) е^{a(Т – Т}_о⁾ (5)

де Т_о - температура, для якої наведено значення зворотного струму колектора у довідникові, Т₀=20^ОС; Т - робоча температура; a - постійний коефіцієнт, який дорівнює 0, 09 для германієвих транзисторів і 0, 13 для кремнієвих.

Прирощення зворотного струму колектора DI_К0 дорівнює різниці значень зворотного струму колектора при максимальній та мінімальній робочих температурах, що можуть досягатися при експлуатації транзистора:

DI_К0 = I_К0(Т_МАХ) - I_К0(Т_MIN).

Для визначення значень колекторних струмів I_К0(Т_МАХ) та I_К0(Т_MIN) необхідно підставити до формули (5) задані значення максимальної та мінімальної робочих температур транзистора при його експлуатації:

I_К0(Т_МАХ) = I_К0(20⁰С) е^{a (Т}_МАХ ^{- 20)}

I_К0(Т_MIN) = I_К0(20⁰С) е^{a (Т}_MIN ^{- 20)}

Значення величини I_К0(20⁰С) зворотного струму колекторного переходу при температурі Т₀ = 20⁰С береться з таблиці 1 додатку 1.

I_К0(20⁰С) = 0, 075 мА, a = 0, 09

I_К0(Т_МАХ) = 0, 075*10^-3 * е^{0, 09 (100 - 20)} = 95, 7*10^-3А

I_К0(Т_MIN) = 0, 075*10^-3 * е^{0, 09(10-20)} = 0, 135*10^-3А

∆ I_К0 =(95, 7-0, 135)*10^-3= 95, 565 * 10^-3 А

7.3. Визначення максимальної напруги у струмостабілізуючому ланцюзі.

Величина максимальної напруги у струмостабілізуючому ланцюзі U_Е визначається за формулою:

U_Е = Е_К - (u_0КЕ + i_0К R_Н),

Якщо UЕ < 0, то треба вибрати нову р.т. та ще раз повторити розрахунки по п.п. 2 - 7.

U_Е = 28 – (5 + 20*10^-3*10³) = 3

Умова U_Е < 0 виконується.

7.4. Визначення струму базового дільника

Струм базового дільника IД визначається за формулою:

де ∆ і_0К/і_0К = ∆ - задана допустима відносна нестабільність колекторного струму.

Після визначення IД необхідно перевірити виконання наступної умови: I_Д < i_0К. Якщо умова не виконується, та слідує вибрати транзистор з меншим значенням I_К0(20⁰С) і ще раз повторити розрахунки по п. п. 2 - 7.

Оскільки у вихідних даних ∆ не було вказано, припустимо, що воно дорівнює 10.

Умова I_Д < i_0К виконується:

18.52 мА< 20 мА.

7.5. Визначення опору резистора R_Е

Величину опору резистора R_Е у колі емітера визначаємо за формулою:

R_Е = U_Е / (i_0К+i_0Б).

R_Е = 3 / (20*10^-3+10*10^-3) = 0, 1*10³ = 100 Ом

7.6. Визначення опору резисторів базового дільника

Величини опору резисторів R₁ та R₂ у колі базового дільника визначаємо за формулами:

R₂ = (U_Е+u_0Б) / I_Д;

R₁ = U_Е / (I_Д+i_0Б).

R₂ = (3+0.49)/ 18.52 * 10^-3 = 188 Ом,

R₁ = 3/(18.52 * 10^-3 + 10*10^-3) = 105 Ом.

7.7. Визначення ємності конденсатора С_Е

Величина блокувального конденсатора С_Е у колі емітера визначається за наступною формулою:

С_Е = β / 2π R_ТВХ F_Н (М_Н² - 1) ^1/2.

С_Е = 0, 9/ 2π * 6.9 * 0.3*10⁶ *(1.41*1.41 - 1) ^1/2 = 0.07* 10^-6 Ф.