Ur5ffr - Vezi subiect - activitatea tranzistorului la frecvențe înalte
La calcularea de înaltă frecvență amplificatoare trebuie să ia în considerare unele detalii ale tranzistorului. Principalii parametrii de calcul pot fi obținute din fișa tehnică pe tranzistor.
HFE. h21e. câștig curent în circuitul emițător comun cu - parametru care caracterizează proprietățile de amplificare a tranzistorului. De obicei, în datasheet duce la o frecvență relativ scăzută - de exemplu, 1 kHz. HFE depinde de frecvența și cu ea o creștere a cade. Pentru calcularea acestei dependențe, avem nevoie de o altă setare - Ft
Câștig Lățime de bandă de produse. Ft. sau „frecvența de întrerupere a ratei de transmisie curentă“ - este o astfel de frecvență la care modulul de amplificare de curent în comun-emițător extrapolate la unitate. Unul ar trebui să înțeleagă că această frecvență nu se măsoară în mod direct, ci se calculează după cum urmează: - în circuit este măsurată cu MA koef.peredachi curent și creșterea frecvenței astfel găsirea valorii sale atunci când koef.peredachi redusă cu 3dB sau devine egală cu aproximativ de 0,7 ori valorile koef.peredachi DC. Această frecvență este numită frecvența de întrerupere a tranzistor sau beta frecvența de tăiere. Fb. Valoarea frecvenței limită Ft este obținută prin înmulțirea frecvenței limită a koef.peredachi curente.
Această formulă reflectă faptul că, odată cu creșterea frecvenței peste Fb koef.peredachi curent proporțional cu cade.
hfe pentru o frecvență dată f poate fi pur și simplu calculat cu următoarea formulă
hfe (f) = Ft / f, dacă f> Fb
hfe (f) = 0,7 hfe, dacă f
fb = În practică, se pare, după cum urmează. Luați de exemplu, un tranzistor 2N2222 comun, hfe = 150, Ft = 250MHz. La frecventa 10MHz va avea = HFE 250/10 = 25, adică, De 6 ori mai mică decât la frecvențe joase. Falling hfe reduce rezistența tranzistorului de intrare cu creșterea frecvenței. Impedanța de intrare a de bază emițător poate fi descrisă ca RBE = HFE * re, în cazul în care re = 25 / Ik, în cazul în care Ik - colector de curent mA Pentru Ik = 5mA la o frecvență de 10MHz impedanță de intrare 2N2222 fi doar RBE = hfe (10MHz) * 25/5 = 25 * 25/5 = 125 ohmi, în loc de așteptat 150 * 25 * 5 = 750 ohmi. Dupa cum se poate vedea diferența este destul de semnificativă. O altă muscă în unguent, vom adăuga capacitatea de intrare a bază-emitor. Pentru 2N2222 este Cibo = 30pF. La o frecvență de reactanță 10MHz a capacității va fi de 530 ohmi. Acesta este conectat în paralel, respectiv, impedanța de intrare finală va fi RBE „= X (Cibo) || RBE = 530 || 125 = 101 ohmi Reducerea influența capacitatea de intrare a tranzistorului poate utiliza feedback-ul negativ. Luați în considerare cea mai simpla implementare a HSE prin includerea rezistor Re în circuitul emițător Fig.1. Adăugați circuit de capacitatea de intrare parazitare și rezistență Cibo emiternogo re de tranziție. Aceste elemente pot duce la tranzistorul de intrare. În acest caz, RBE = * HFE (Re + re), în cazul în care re = 25 / Ik, în cazul în care Ik - mA colector curent Alegerea ca Re dorit poate reduce semnificativ efectul capacitatea de intrare a tranzistorului. De exemplu, pentru exemplul de mai sus, alegând Re = 20 ohmi la 5mA colector de curent obținem RBE = hfe (10MHz) * (20 + 25/5) = 25 * (20 + 5) = 625 Ohm După cum se poate vedea impedanța de intrare este de 5 ori mai mare decât în cazul fără DUS Un alt parametru important să se ia în considerare la proiectarea unui amplificator - capacitate de comunicare. De fapt, este capacitatea de colector-bază. Pentru tipul 2N2222 tranzistor este de ordinul 8pF. S-ar părea că este foarte mic, dar din cauza efectului Miller, această capacitate crește proporțional cu câștigul. Conform formulei Miller capacitate între colector și bază poate fi înlocuită cu două recipiente, din care una șunturi amplificator de ieșire Cf. iar celălalt - intrarea sa CFI. În acest caz, În cazul în care Av - amplificator de tensiune modul koeff.usileniya. Pentru acest sistem DUS Av = RL / (Re + re) = RL / (Re + 25 / Ik) În toate calculele RL de mai sus - această rezistență de sarcină finală în circuitul colector, care constă în rezistența rezistența colector și sarcină conectate în paralel. Dacă vom proiecta un amplificator cu koeff.usileniya Av = 10, apoi redus la intrarea comunicând containerul 2N2222 va fi 88pF. Astfel, impedanța de intrare a amplificatorului va fi X (CFI) = 180 Ohm RL pentru Av = 10 se obține din raportul Av = RL / (Re + re) = RL / (Re + 25 / Ik) RL = 10 * (20 + 25/5) = 250 Ohm Rezistența de sarcină în circuitul colector este ales egal cu dublul RL, adică, 500 ohmi. amplificator de ieșire Soprtivlenie sa dovedit a fi de 500 ohmi. Utilizarea SHPTL de ieșire 1: 4R este posibil să se egalizeze intrare Acest amplificator nu este un exemplu de design de succes, ca Impedanță de intrare independente de frecvență.
hfe (f) = hfe, dacă f
Tranzistorul la HF 01.GIF [7.55 KiB | Vizualizata de 4815 ori]
Ci = Cibo / (1 + Re / re)
X (Ci) = X (Cibo) * (1 + Re / re) = 530 * (1 + 20/5) = 530 * 5 = 2650 ohmi
RBE „= X (Cibo) || RBE = 625 || 2650 = 505 Ohm
Să considerăm diagrama din figura 4, în care containerul comunicând este notat ca Cf
Tranzistorul la HF 02.GIF [5.19 KiB | Vizualizata de 4813 ori]
Rin = X (CFI) || X (Cibo) || 180 RBE = || 625 || 2650 = 132 Ohm
RL = Av * (Re + 25 / Ik)
Rezumatul circuitului amplificator prezentat în Fig.6
Tranzistorul la HF 03.GIF [5.07 KiB | Vizualizata de 4813 ori]