Определение динамических параметров усилительного каскада. Коэффициент усиления по току:

 

Коэффициент усиления по току:

Коэффициент усиления по напряжению:

Коэффициент усиления по мощности:

Приращения ∆U_бэ=∆U_вх и соответствующее ему приращение ∆I_б берутся на входной характеристике (с учетом обеих полуволн), а приращение ∆I_к, ∆U_кэ – по нагрузочной прямой для переменного тока на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора.

 

Для величины амплитуды U_{вх н} = 0,04 В:

Для величины амплитуды ½*U_{вх н}=0,02В:

 

 

Определение коэффициента нелинейных искажений

Коэффициентом гармоник называется отношение эффективного (действующего) значения суммы высших гармоник выходного напряжения к эффективному значению его первой гармоники:

, где U₁, U2,U3,U₄... – действующие значения отдельных гармоник выходного напряжения. Этот коэффициент можно определить методом пяти ординат по сквозной характеристике, который позволяет учесть влияние второй и третьей гармоники входного сигнала.

, где К_г2-коэффициент второй гармоники, К_г3-коэффициент третьей гармоники, определяются графически. Для этого на сквозной характеристике отмечают пять точек (рис.), соответствующих: точке покоя (нулевая амплитуда входного сигнала), наибольшей амплитуде входного сигнала U_{вх н} (с учетом обеих полуволн), половине наибольшей амплитуде входного сигнала, то есть ½*U_{вх н} (тоже с учетом обеих полуволн). По этим точкам вычисляют значения отрезков a, b, c, тогда:

К_г2=3(а-b)/4(a+c+b) К_г3=(a+b-2c)/2(a+b+c)

I_max = 4 мA

I_min = 2 мA

I₂ = 3,5 мA

I₁ = 2,5 мA

I₀ = 3 мA

а = I_max - I₀ = 4 – 3 = 1 мА

b = I₀ - I_min = 3 – 2 = 1 мА

с = I₂- I₁ = 3,5 – 2,5 = 1 мА

К_г2 = 3(1 - 1)/4(1 + 1 + 1) = 0

К_г3 = (1 + 1 - 2*1)/2(1 + 1 + 1) = 0

Заключение

В ходе курсовой работы изучены характеристики и параметры биполярного транзистора, схема включения транзистора в качестве активного элемента усилителя, схема замещения транзистора и ее параметры. Рассчитаны динамические параметры каскада для двух значений амплитуды входного сигнала. Оказалось, что коэффициенты гармоник и степень нелинейных искажений существенно зависят от амплитуды входного сигнала.

Принципиальная электрическая схема проектируемого усилительного каскада приведена на рисунке.

 

 

 

Библиографический список

 

1. Елфимов В.И., Устыленко Н.С. Электронные твердотельные приборы и микроэлектроника. Методические указания к выполнению курсовой работы. Екатеринбург: УрТИСИ, 1998.

2. Перельман Б.Л. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. / Под ред. Б. Л. Перельмана. М.: Радио и связь, 1982.

3. Цыкина А.В. Электронные усилители. Учеб. пособие для техникумов связи, 2-е изд., доп. и перераб. М.: Радио и связь, 1982.

4. Усатенко С. Т., Каченюк Т. К., Терехова М. В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. М.: Издательство стандартов, 1989. 325 с.

5. Павлов В. Н., Ногин В. Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебник для вузов. 2-е изд., исправ. М.: Горячая линия-Телеком, 2001. 320 с.