Произвести расчет транзисторного каскада работающего в ключевом режиме

Расчет транзисторного ключа производим по заданному типу транзистора, исходя из условий:
I КН = ( 0,4…0,6) I Кmax
E К = 0,5 U КЭ max
Е см = 6 В
Напряжение помехи U ПО = (0,2…0,5) В. Примем U ПО = 0,4 В
Построим нагрузочную прямую (рис. 5).
Для транзистора : U КЭ max = 6 В; I Кmax = 20 мА.
Тогда выберем:
E К = 0,5 U КЭ max = 0,5  ∙ 16 = 3 В
I КН = ( 0,4…0,6) I Кmax = 0,4  ∙ 20 = 8 мА
Через точки с координатами ( I К = 0; E К =3 В) и (U КЭ = 0 ; I К = I КН = 8 мА) проводим нагрузочную прямую.
Найдем сопротивление коллекторной нагрузки из уравнения динамического режима транзистора:
U кэ = Е к  - I к ∙ R к
При U КЭ = 0 ; R к = ЕкIк = 38∙10-3 = 187 Ом.
Выберем из стандартного ряда: R к = 200 Ом.
Расчет сопротивлений R см и R с производим путем совместного решения двух систем уравнений , составленных по законам Кирхгофа для открытого и закрытого состояний транзисторного ключа VT2.
Для закрытого транзистора при условии влияния помехи, воздействующей на открытие I ПО, уравнения имеют вид:
В этой системе неизвестными являются R см и R с..
Для открытого ключа при условии (когда транзистор управления VTу закрыт) :
Где I с = 3 мА – ток связи открытого транзистора.
Ток базы I б = I Кmax / h21э = 20/ 50 = 0,4 мА
Из справочника
- U ЭБ З = 4 В
- U ЭБ 0 = 0,2 В
- I К0 = 2 мА
- U КЭ0 = 1,5 В
- I П0 = 1 мА
- I К0 t = 2,4 мА
Примем U ПО = 0,4 В
Подставим числовые значения величин в уравнения и решим относительно Rсм и R с..
Найдем: I СМЗ = I К0 + I П0 = 2 + 1 = 3 мА
I СМ0 = I б - I С0 = 2 - 0,05 =1,95 мА
R ку = (E К - U КЭ0)/ I К0 = (3 – 1,5)/ 20•10 -3 = 600 Ом
Для закрытого транзистора система уравнений будет иметь вид:
6 = 3·10 -3  Rсм + 4 (1)
4 + 0,4 + 0,35 =2•10 -3 ∙ R с (2)
Из (1): Rсм = (6 – 4 ) / 3·10 -3  = 0,67·10 3 = 670 Ом
Из (2): Rс = 4,75/ 2·10 -3  = 2,4·10 3 = 2,4 кОм
Для отрытого транзистора система уравнений будет иметь вид:
6 = 3·10 -3·Rсм - 0,2 (3)
7,5 = 400 (0,05·10 -3 +2,4·10 -3) + 3 ∙ R с + 0,2 + 1,5 (4)
Из (3): Rсм = (6 + 0,2) / 10 •10 -3 = 620 Ом
Из (4): Rс = (7,5 – 0,02 - 0,96 – 1,7)/ 3 = 1,6 кОм
Сопоставляя полученные значения сопротивлений R см и R с., видим, что Rс получилось в обоих расчетах примерно одинаковым