close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Вы должны быть согласны с условиями;pdf

код для вставкиСкачать
Дано
к
= 22 В;
кэ
к
н
= 9,4 В;
= 14 мА;
= 1,8 кОм;
Тип транзистора: КТ312Б
Определить
- требуемое сопротивление резистора в коллекторной цепи Rк ;
0
- ток смещения базы I б0 и напряжение смещения базы U бэ
,
обеспечивающие заданный статический режим;
- необходимое сопротивление резистора в цепи смещения базы Rб ;
- максимальную амплитуду выходного усиленного напряжения U нm ;
- максимальную амплитуду переменной составляющей тока коллектора
I кm ;
- максимальную амплитуду выходного тока нагрузки I нm ;
- амплитуду требуемого входного напряжения U вхm и тока I вхm ,
обеспечивающих максимальную амплитуду выходного сигнала;
- графики синусоидальных колебаний сигналов входного напряжения и
тока, а также сигналов выходного усиленного напряжения, тока
коллектора и нагрузки;
- коэффициент усиления каскада по напряжению K u = U нm / U вхm ;
- коэффициент усиления каскада по току K u = I нm / I вхm ;
- коэффициент усиления каскада по мощности K p = I нm ⋅ U нm / I вхm ⋅ U вхm ;
- входное сопротивление каскада Rвх ;
- выходное сопротивление каскада Rвых .
2
Решение
+
Rк
Cр2
Rб
iвх
C р1
I к0 iк
I б0
iб
uвх
iн
VT
Ек
0
U кэ
uкэ
Rн
uн uвых
0 u
U бэ
бэ
−
Рисунок 1. Схема исследуемого каскада
Назначение элементов схемы:
– транзистор VТ n-p-n структуры – усилительный элемент;
– резистор Rб задаёт ток базы необходимый для работы каскада в
линейном режиме;
–RК – сопротивление нагрузки по постоянному току, служит для
получения нужного потенциала на коллекторе и позволяет получить
амплитуду выходного напряжения необходимой величины;
–CР1, СР2 – разделительные конденсаторы, служат для разделения
(защиты) транзистора по постоянному току;
3
Входная и выходная вольт-амперные характеристики транзистора:
Рисунок 2. Входная вольт-амперная характеристика транзистора
4
Рисунок 3. Выходная вольт-амперная характеристика транзистора
Определим требуемое сопротивление коллекторной цепи:
кэ = к − к · к ;
22 − 9,4
к − кэ
=
= 900Ом;
к =
0,014
к
Рисунок 4. Нагрузочная прямая по постоянному току
5
Определим ток смещения базы Iб0 и напряжение смещения базыUбэ0,
обеспечивающие заданный статический режим.
По выходным характеристикам определяем ток базы заданного режима:
б = 0,2 мА;
По входной ВАХ определяем напряжение смещения базыUбэ0:
бэ = 0,72В;
Определим необходимое сопротивление резистора в цепи смещения
базыRб:
б
=
п
−
б
∗
=
22 − 0,7
= 106,5 кОм;
0,2 · 10FG
где U* = 0,7 В - пороговое напряжение на открытом эмиттерном
переходе транзистора. Тепловые токи считаются пренебрежимо
малыми.
Определим сопротивление нагрузки транзистора по переменному току
(разделительный конденсатор Cр2 считаем закороченым):
1800 · 900
н· к
=
= 600Ом;
Jн =
1800 + 900
н+ к
6
Рисунок 5. Нагрузочные прямые транзистора по постоянному и
переменному току
Определим максимальную амплитуду выходного усиленного
напряжения Uнm. Величину размаха выходного напряжения
ограничивает участок нелинейности в начале выходной ВАХ.
нL
= 5 В;
При таком изменении выходного напряжения переменный ток
коллектора должен иметь амплитуду (определяем по выходной ВАХ):
к L = 12 мА;
При таком изменении коллекторного тока переменный ток базы должен
иметь амплитуду (определяем по выходной ВАХ):
б L = 0,20 мА;
При таком изменении базового тока переменное напряжение базы
должно иметь амплитуду (определяем по входной ВАХ):
бэ L = 0,1 В;
Амплитуду изменения тока нагрузки определяем по закону Ома:
5
нL
=
= 2,8 мА;
нL =
1800
н
7
Определяем h-параметры транзистора по заданным изменениям
дифференциальных величин.
Входное дифференциальное сопротивление:
P бэ
0,1
бэ L
ℎNNэ = O
=O
=
= 500 Ом;
Q
Q
P б R ST UVW
0,2 · 10FG
б L R ST UVW
кэ
кэ
Коэффициент обратной передачи:
ℎNXэ = 3 · 10FY по условию работы;
Коэффициент передачи по току:
ℎXNэ = O
Pк
Q
Pб R
кэ ST
UVW
=O
кL
Q
б L Rкэ ST UVW
=
0,012
= 60;
0,2 · 10FG
Выходная дифференциальная проводимость:
Pк
0,012
кL
ℎXXэ = O
=O
=
= 2,4 · 10FG См;
Q
Q
P кэ [ ST UVW
5
к Lэ [ ST UVW
б
б
Коэффициент усиления по напряжению:
ℎXNэ · Jн
ℎXNэ · Jн
60 · 600
\] = −
≈−
=−
= −72;
ℎXN + Pℎ · Jн
ℎNN
500
Коэффициент усиления по току:
ℎXNэ
60
\_ = −
=−
= −24,6;
1 + ℎXXэ · Jн
1 + 2,4 · 10FG · 600
Коэффициент усиления по мощности:
\` = \R · \_ = 72 · 24,6 = 1771;
Входное и выходное сопротивление транзистора:
= ℎNNэ = 500 Ом;
1
1
=
=
= 417 Ом;
ℎXXэ 2,4 · 10FG
вх т
вых т
Входное сопротивление каскада:
вх
·
=
вх т +
вх т
б
б
500 · 106,5 · 10G
=
= 498 Ом;
500 + 106,5 · 10G
8
Выходное сопротивление каскада:
900 · 417
к · вых т
=
= 285 Ом;
вых =
900 + 417
к + вых т
Рисунок 6. Временная диаграмма входного (базового) тока
Рисунок 7. Временная диаграмма входного (базового) напряжения
9
Рисунок 8. Временная диаграмма выходного (коллекторного)
напряжения
Рисунок 9. Временная диаграмма выходного (коллекторного) тока
Рисунок 10. Временная диаграмма выходного (нагрузочного) тока
10
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа