Сопротивление нагрузки по переменному току для биполярного транзистора рассчитывается по формуле:
Нагрузочная прямая по переменному току строится по двум точкам:
· 
;
· 
Рис 5. Нагрузочная прямая по переменному току
Построение сквозной характеристики
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 | 0,55 | 1,6 | 2,3 | 2,9 | 3,3 |
| Uбэ, В | 0,48 | 0,52 | 0,56 | 0,58 | 0,61 | 0,63 |
Рис 6. Сквозная характеристика транзистора
Определение динамических параметров
Графоаналитическим методом определим максимальную амплитуду входного сигнала Uвхн, при условии получения минимальных нелинейных искажений и максимального значения Uвхн.
Динамические параметры усилительного каскада определяются для двух величин амплитуды входного сигнала Uвх : Uвхн и 1/2Uвхн.
1) Коэффициент усиления по напряжению, Кu (отношение установившегося значения напряжения сигнала на выходе усилителя к напряжению сигнала на его входе) определим по формуле
2) Коэффициент усиления по току Кi (отношение установившегося значения тока сигнала в нагрузку к току сигнала на входе) определим по формуле
3) Коэффициент усиления по мощности определим по формуле:
Для величины амплитуды входного Uвх н = 0,02 В имеем:
Для величины амплитуды входного Uвх н = 0,01 В имеем:
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.
Imax = 2,3 мA
Imin = 0,9 мA
I2 = 1,95 мA
I1 = 1,24 мA
I0 = 1,6 мA
а= Imax - I0 = 2,3 – 1,6 = 0,7 мА
b = I0 - Imin = 1,6 - 0,9 = 0,7 мА
с = I2 - I1 = 1,95 – 1,24 = 0,71 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. Выяснено, что коэффициенты гармоник и степень нелинейных искажений существенно зависят от амплитуды входного сигнала (при уменьшении амплитуды искажения уменьшаются).
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: УрКСИ, 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.
 |
