Факультет Радиовтуз МАИ
Кафедра 44-3 «Аналоговые и цифровые радиоэлектронные системы»
Домашнее задание
по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств»
Введение
Домашнее задание заключается в расчете параметров усилительного каскада на биполярном транзисторе. Итогом домашнего задания является пояснительная записка с оформленными исходными данными, справочными данными на транзистор, необходимыми расчетами, выводами по проделанной работе. Неотъемлемой частью домашнего задания является оформление пояснительной записки и разработка схемы электрической принципиальной усилительного каскада и перечня элементов к схеме электрической принципиальной, оформленных по требованиям ГОСТ ЕСКД.
Порядок пунктов пояснительной записки должен соответствовать нижеследующей структуре.
Исходные данные
Варианты заданий и исходные данные для расчета приведены в Приложении 1.
Основные параметры транзистора
Основные характеристики и параметры выбранного транзистора, необходимые для дальнейших расчетов, выбираются из справочников и могут включать в себя следующее:
- название;
- материал;
- технология изготовления;
- тип проводимости;
- максимально допустимая рассеиваемая мощность коллектора;
- максимально допустимый постоянный ток коллектора;
- обратный ток коллекторного перехода при разомкнутом выводе эмиттера;
- пробивное напряжение коллектор-база при разомкнутой цепи эмиттера;
- граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером;
- коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с общим эмиттером;
- емкость коллекторного перехода;
- постоянная времени цепи обратной связи коллекторной цепи;
- корпус.
Расчет первичных параметров транзистора
Расчет первичных параметров транзистора производится для выбранной рабочей точки, определяемой значениями тока коллектора Iк и напряжения коллектор-эмиттер Uкэ. Обычно значения Iк и Uкэ приводятся в справочных данных при указании номинальных параметров транзистора.
Для выбранной рабочей точки производится расчет следующих параметров транзистора:
- ток эмиттера Iэ;
- дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода rэ;
- параметр G, характеризующий активность транзистора (при минимальном или номинальном значении коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ);
- сопротивление растекания базы rб;
- дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода rбэ;
- емкость эмиттерного перехода Сэ.
Расчет низкочастотных g-параметров транзистора
Расчет низкочастотных параметров транзистора заключается в получении следующих параметров:
- входная проводимость g11;
- проводимость прямой передачи g21; (на низкой частоте g21 равна крутизне транзистора S0);
- выходная проводимость g22;
- проводимость обратной передачи g12;
- собственная постоянная времени транзистора t;
- граничная частота транзистора ωs (Fs).
Расчет высокочастотных Y-параметров транзистора
Расчет высокочастотных параметров транзистора заключается в получении следующих параметров:
- входная проводимость Y11(ω);
- проводимость прямой передачи Y21(ω);
- проводимость обратной передачи Y12(ω);
- выходная проводимость Y22(ω).
Расчет элементов, обеспечивающих режим работы усилительного каскада по постоянному току и температурную стабильность
Расчет заключается в определении следующих параметров:
- напряжение на эмиттере Uэ;
- сопротивление в цепи эмиттера Rэ;
- коэффициент температурного сдвига αТ;
- тепловое смещение входных характеристик DUбТ;
- изменение обратного тока коллектора под влиянием температуры DIкб0;
- ток делителя Iдел и ток базы Iб;
- напряжение на переходе база-эмиттер Uэб;
- сопротивления делителя в цепи базы Rб1 и Rб2;
- эквивалентное сопротивление делителя в цепи базы Rб;
- входное сопротивление транзистора rвх;
- абсолютная нестабильность тока коллектора при выбранном режиме DIк;
- относительная нестабильность тока коллектора при выбранном режиме n.
По результатам расчетов проводится проверка на соответствие требованиям исходных данных: полученное значение нестабильности тока коллектора должно быть меньше заданного.
