Определение сопротивления транзистора по переменному току

 

R_i=(R_к*R_н)/(R_к+R_н).

R_i=(2,4*3,3)*10⁶/(2,4+3,3)*10³=1389 Ом.

Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя (I_к⁰,U_кэ) и точку с координатами I_к=0, U_кэ=I_к⁰* Ri+ U_кэ⁰.

U_кэ=5*10-3*1389+15=22 В.

(5;15) и (0;22)

 

 

Рис.5 Нагрузочная прямая по переменному току

 

8. Построение сквозной характеристики I_к(U_бэ) и определение наибольшей величины U_{вх н} , при которой охватывается вся переменная часть сквозной характеристики.

 

Iб, мА		0,025	0,05	0,075	0,1	0,125
Iк, мкА	0,2	1,8	3,5		6,4
Uбэ, В	0,47	0,63	0,65	0,66	0,67	0,68

 

 

 

Рис6.Сквозная характеристика транзистора КТ208К по нагрузочной прямой для переменного тока

9.Определение динамических параметров усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала U_вх:

 

1. K_i=∆I_к/∆I_б -коэффициент усиления по току.

 

2. K_u=∆U_кэ/∆U_бэ -коэффициент усиления понапряжению.

 

3. K_p= K_i* K_u -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 входного U_{вх н}=0,02В имеем:

K_i=(8*10^-3-1,8*10^-3)/(0,125*10^-3-0,025*10^-3)=62

K_u=(23-7)/(0,68-0,64)=400

K_p=62*400=24800

 

Для величины амплитуды входного ½*U_{вх н}=0,01В имеем:

K_i=(6,4*10^-3-3,5*10^-3)/(0,1*10^-3-0,05*10^-3)=58

K_u=(19-11)/(0,67-0,65)=400

K_p=58*400=23200

 

 

Определение коэффициента нелинейных искажений или коэффициента гармоник

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

Кг=(√U₂²+U₃²+U₄²+…)/U1, 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.

К_г ≈√(К_г2²+К_г3²), 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=8 мA

I_min=2,5мA

I₂=6,8мA

I₁=3,8мA

I₀=5мA

а= I_max - I₀=8*10^-3-5*10^-3=3 мА

b= I₀ - I_min=5*10^-3-2,3*10^-3=2,7 мА

с= I₂- I₁=6,4*10^-3-3,5*10^-3=2,9 мА

К_г2=3(3-2,7)/4(3+2,7+2,9)=0,026

К_г3=(3+2,7-2*2,9)/2(3+2,7+2,9) = -0,0058

К_г≈√(0,026)²+(-0,0058) ² =0,027

Заключение

В результате выполнения данной курсовой работы я закрепила теоретические знания, полученные при изучении дисциплины «Электронные твердотельные приборы и микроэлектроника», получила опыт разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов. Закрепила навыки работы со справочной литературой, определение параметров и эквивалентных схем биполярных транзисторов, получила разностороннее представление о конкретных электронных элементах.

Cчитаю, что наиболее полезным как результат выполнения данной курсовой работы, является подробное и глубокое изучение заданного биполярного транзистора, а именно его паспортные данные, статические характеристики, расчет величин элементов эквивалентной схемы транзистора и его малосигнальных параметров.

Очень не просто было определить параметры усилительного каскада графо-аналитическим методом, так как величина амплитуды входного сигнала очень мала.

Однако работа получилась интересной, увлекательной и познавательной.

Цели и задачи курсовой работы считаю выполненными.

 

 

 

Библиографический список

 

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

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

3. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. 4-е изд., перераб. И доп. М.: Энергия, 1977.672 с.

4. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД.: Справочник. М.: Изд-во стандартов, 1989.325с.