Главная страница
Навигация по странице:

  • АНАЛОГОВЫЕ

  • Расчет эквивалентных параметров биполярного транзистора

  • Выполнил

  • 1. Определяем требуемое значение тока покоя коллектора в рабочей точке (плюс 10%-й запас с учетом возможной его термонестабильности)

  • 2. По справочным данным на транзистор определить параметры элементов упрощенной физической Т-образной малосигнальной эквивалентной схемы.

  • 3. В рабочей точке рассчитать значение низкочастотных

  • 4. В диапазоне температур окружающей среды (+20С

  • при изменении тока коллектора.

  • 1- 5 Аналоговые электронные устройства. Контрольная работа 1 Режим расчета биполярного транзистора по постоянному току


    Скачать 9.22 Mb.
    НазваниеКонтрольная работа 1 Режим расчета биполярного транзистора по постоянному току
    Анкор1- 5 Аналоговые электронные устройства.rtf
    Дата06.05.2017
    Размер9.22 Mb.
    Формат файлаrtf
    Имя файла1- 5 Аналоговые электронные устройства.rtf
    ТипКонтрольная работа
    #2407
    КатегорияЭлектротехника. Связь. Автоматика

    Министерство общего образования Российской Федерации
    ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

    СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

    АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
    Контрольная работа № 1

    Режим расчета биполярного транзистора по постоянному току.

    Расчет эквивалентных параметров биполярного транзистора

    Расчет цепей питания и термостабилизации биполярного транзистора”

    Вариант №5

    Выполнил


    Студент группы

    Проверил:


    Преподаватель

    __________А.С. Красько

    2004 г.

    Дано:

    Rn=100 Ом

    Uвых=1 В

    Полагая, что Rk=Rn, выбрать транзистор для каскада с ОЭ из имеющихся в приложении.

    При сопротивлении нагрузки Rn=100 Ом и Uвых =1 В выбираем транзистор KT603Б

    Определить координаты рабочей точки и требуемое значение источника питания.


    Рис. 1 Усилительный каскад с ОЭ.


    Рис. 2. Статические характеристики транзистора



    Рис. 3 Статические характеристики транзистора

    1. Определяем требуемое значение тока покоя коллектора в рабочей точке (плюс 10%-й запас с учетом возможной его термонестабильности):

    .

    Определяем эквивалентное сопротивление нагрузки:



    Тогда
    Задаемся Uo=4 В. Отмечаем данные на графике.

    Напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке для схемы ОЭ должно быть навно:



    где U - напряжение начального нелинейного участка выходных статических характеристик транзистора, U=(1...2)В.

    Задаемся напряжение Uo=4 В.
    Требуемое значение напряжения источника питания Е равно:



    На рис.



    Ток базы можно найти из уравнения:





    Сопротивление базы:



    из графика статических характеристик (рис.3) находим Uэб=0.7В



    Ток эмиттера:

    2. По справочным данным на транзистор определить параметры элементов упрощенной физической Т-образной малосигнальной эквивалентной схемы.


    Параметры элементов определяются на основе справочных данных следующим образом:

    ,

    где - постоянная времени цепи внутренней обратной связи в транзисторе на ВЧ;

    ,

    при в миллиамперах получается в омах;

    ,

    где - граничная частота усиления по току транзистора с ОЭ, , - частота, на которой измерен .

    Получаем:



    ,

    где - низкочастотное значение коэффициента передачи по току транзистора с ОЭ равное по справочным данным 100.

    Получаем:



    r =(0,5…1,5) Ом;

    Выбираем r=1 Ом

    По параметрам эквивалентной схемы транзистора определим его низкочастотные значения входной проводимости g и крутизны :




    3. В рабочей точке рассчитать значение низкочастотных Y-параметров транзистора.








    4. В диапазоне температур окружающей среды (+20С0 - +50С0) рассчитать ожидаемый уход тока коллектора Iko без мер термостабилизации. Определить как изменится входная проводимость транзистора g и крутизна характеристики So при изменении тока коллектора.
    Определим приращение тока коллектора, вызванного тепловым смещением проходных характеристик:



    где - приращение напряжения , равное:

    ||,

    где - температурный коэффициент напряжения (ТКН),

    - 3мВ/град, Т - разность между температурой коллекторного перехода и справочным значением этой температуры (обычно 25C):

    ,

    ,

    где и соответственно, мощность, рассеиваемая на коллекторном переходе в статическом режиме, и тепловое сопротивление “переход-среда”:

    Вт

    0C

    0C

    0C





    Определяем приращение тока коллектора , вызванного изменением обратного (неуправляемого) тока коллектора:
    ,

    где приращение обратного тока равно:

    ,



    где - коэффициент показателя, для кремниевых транзисторов =0,13.
    Приращение коллекторного тока, вызванного изменением , определяется соотношением:

    ,

    где

    отн. ед./град.




    Общее изменение тока



    5. Нарисовать схему усилительного каскада с ОЭ со стабилизацией фиксированием тока базы. Рассчитать ожидаемый уход тока коллектора для данной схемы стабилизации. Определить как изменится при этом входная проводимость транзистора g и крутизна So.

    Расчет схемы со стабилизацией фиксированием тока базы произведен выше.



    Схема усилительного каскада с ОЭ со стабилизацией фиксированием тока базы



    Осциллограмма Входного и выходного напряжения.
    Определяем значения входной проводимости g и крутизны :




    Коэффициенты термостабилизации:





    Смещение коллекторного тока при данной схеме термостабилизации:

    6. Нарисовать схему усилительного каскада с ОЭ с коллекторной термостабилизацией. Рассчитать ожидаемый уход тока коллектора для данной схемы стабилизации. Определить как изменится при этом входная проводимость транзистора g и крутизна So.


    Сопротивление базы определяем соотношением:


    Термостабилизация в этой схеме осуществляется за счет отрицательной обратной связи , введенной в каскад путем включения Rб, между базой и коллектором.



    Схема с коллекторной термостабилизацией



    Осциллограмма входного и выходного напряжения
    Определяем значения входной проводимости g и крутизны :




    Коэффициенты термостабилизации:





    Смещение коллекторного тока при данной схеме термостабилизации:


    7. Нарисовать схему усилительного каскада с ОЭ с эмиттерной термостабилизацией. Рассчитать ожидаемый уход тока коллектора для данной схемы стабилизации. Определить как изменится при этом входная проводимость транзистора g и крутизна So.



    Эффект термостабилизации в этой схеме достигается:

    Фиксацией потенциала Uб выбором тока базового делителя Iб>>Iбо

    Введение по постоянному току ООС путем включения резистора Rэ. На частотах сигнала эта ООС устраняется шунтирование резистора Rэ емкостью Сэ.
    Падение напряжения на сопротивлении эмиттера прием 1 В

    Определим потенциал базы:



    где-напряжение база-эмиттер в рабочей точке, =(0,6...0,9)В (для кремниевых транзисторов) Выберем Uбэ=0.7В.
    Задаемся током делителя, образованного резисторами Rб1 и Rб2



    где - ток базы в рабочей точке,

    Определим номиналы резисторов R, R и R :








    Схема с эмиттерной стабилизацией



    Осциллограмма входного и выходного напряжения

    Определяем значения входной проводимости g и крутизны :

    Параллельное сопротивление резисторов Rб1 и Rб2.




    Коэффициенты термостабилизации:





    Смещение коллекторного тока при данной схеме термостабилизации:

    А
    В результате рассмотренных схем термостабилизации получили результат, который не соответствует ни одному из учебников.

    Получилось что наилучшая схема термостабилизации это усилительный каскад с коллекторной термостабилизацией, хотя в учебники сказано, что лучшая термостабилизаия достигается в усилительном каскаде с эмиттреной термостабилизацией.
    написать администратору сайта