Для построения сквозной характеристики воспользуемся нагрузочной прямой по переменному току и выходными характеристиками.
Iб, мА | 0,02 | 0,04 | 0,06 | 0,08 | 0,1 | |
Iк, мА | 0,1 | 0,8 | 1,7 | 2,5 | 3,2 | 3,6 |
Uбэ, В | 0,48 | 0,52 | 0,56 | 0,58 | 0,61 | 0,63 |
Рис 6. Сквозная характеристика транзистора
9.Определение динамических параметров
1. - коэффициент усиления по току;
2. - коэффициент усиления по напряжению;
3. - коэффициент усиления по мощности.
Приращения ∆Uбэ=∆Uвх и соответствующее ему приращение ∆Iб берутся на входной характеристике (с учетом обеих полуволн), а приращение ∆Iк, ∆Uкэ – по нагрузочной прямой для переменного тока на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора.
Для величины амплитуды Uвх н = 0,02 В имеем:
Для величины амплитуды ½×Uвх н = 0,01 В имеем:
10.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 Кг2-коэффициент второй гармоники,
Кг3-коэффициент третьей гармоники, определяются графически.
Для этого на сквозной характеристике отмечают пять точек соответствующих: точке покоя (нулевая амплитуда входного сигнала), наибольшей амплитуде входного сигнала Uвх н (с учетом обеих полуволн), половине наибольшей амплитуде входного сигнала, то есть ½*Uвх н (тоже с учетом обеих полуволн). По этим точкам вычисляют значения отрезков a, b, c, после чего находятся Кг2 и Кг3:
Imax = 2,5 мA
Imin = 0,95 мA
I2 =2,1 мA
I1 = 1,35 мA
I0 = 1,7 мA
а= Imax - I0 = 2,5 – 1,7 = 0,8 мА
b = I0 - Imin = 1,7 - 0,95 = 0,8 мА
с = I2 - I1 = 2,1 – 1,35 = 0,75 мА
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.
В ходе курсовой работы были закреплены навыки работы со справочной литературой, определение параметров и эквивалентных схем биполярных транзисторов, получила разностороннее представление о конкретных электронных элементах.
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. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров; Под ред. О. П. Глудкина. М.: Горячая линия-Телеком, 2000. 768 с.