Рекомендуемая последовательность расчета

Л.Г. Харитонова

 

 

Методические указания

по выполнению расчетно-графической работы (с заданием)

 

Дисциплина – «Электроника»

Специальности: 120100, 120200, 120400, 210200, 181300, 071100

Направление – 551800

 

Печатается по решению редакционно- издательского совета ОрелГТУ

 

Орел 2002

Автор: старший преподаватель Л.Г. Харитонова

 

Рецензент: доцент, кандидат технических наук С.Ю. Свидченко

 

Методические указания содержат задание к расчетно-графической работе по электронике, а также рекомендации по ее выполнению. Указания предназначены для студентов очной и очно-заочной форм обучения специальностей 120100, 120200, 120400, 210200, 181300, 071100 и направления 551800. Могут быть использованы в рамках изучения дисциплин: «Электротехника и электроника»; «Электроника и микропроцессорная техника»; «Электротехника, электроника и электропривод».

 

Редактор Т.Д. Васильева

Технический редактор Т.П. Прокудина

Орловский государственный технический университет

Лицензия ИД № 00670 от 05.01.2000

 

Подписано к печати 20.06.2002 г. Формат 60х84 1/16.

Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 120 экз.
Заказ №

 

Отпечатано с готового оригинал-макета
на полиграфической базе ОрелГТУ,

302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

 

© ОрелГТУ, 2002

© Харитонова Л.Г., 2002

СОДЕРЖАНИЕ

Введение......................................................................................................... 4

1 Задание........................................................................................................ 5

2 Рекомендуемая последовательность расчета....................................... 6

Литература................................................................................................... 13

Приложение А. Форма титульного листа.............................................. 14

ВВЕДЕНИЕ

К расчетно–графической работе предъявляются следующие требования:

1. Основные положения решения должны иметь пояснения.

2. Результаты вычислений необходимо привести с точностью до третьего знака после запятой.

3. Пояснительная записка к РГР должна быть снабжена титульным листом, форма которого приведена в приложении А, заданием на расчет и изложением решения.

4. Пояснительная записка к РГР оформляется на листах формата А4 или тетрадного формата.

5. Расчет каждой величины необходимо привести с подстановкой численных значений и указанием конечного результата и единицы измерения.

6. Рисунки, графики, схемы должны быть выполнены аккуратно, с применением чертежных принадлежностей в масштабе ^ед/_см, где = 0, ± 1, ± 2,....

7. Допускается полное или частичное применение компьютеров при выполнении и оформлении РГР.

1 ЗАДАНИЕ

 

Провести графоаналитическое исследование режима работы в классе А и определить основные параметры транзисторного усилительного каскада в схеме с общим эмиттером, с одним источником питания с автоматиче­ским смещением и с эмиттерной температурной стабилизацией рабочего ре­жима (рисунок 1.1).

 

 

Рисунок 1.1

 

Тип биполярного транзистора для каскада задает преподаватель, а се­мейство статических выходных вольт-амперных характеристик и входные характеристики транзистора перечертить из справочника [3].

 

1.1 Исходные данные:

- тип транзистора;

- номинальный температурный режим;

- напряжение источника питания ;

- сопротивление нагрузки ;

- коэффициент частотных искажений ;

- нижняя граничная частота _.

 

1.2 Необходимо определить:

- - параметры транзистора;

- элементы схемы ;

- коэффициент усиления каскада по напряжению ;

- входное и выходное сопротивления каскада

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА

2.1 Согласно заданному типу транзистора перечертить из справочника [3] входные и выходные характеристики.

Также из справочника (раздел «Предельно-эксплуатационные параметры») записываем значение тока коллектора .

2.2 Биполярный транзистор при определенных допущениях можно рассматривать как активный линейный четырехполюсник, для которого справедливы следующие зависимости:

 

; .

 

В соответствии с этими уравнениями схему замещения транзистора с ОЭ приводят к виду, показанному на рисунке 2.1, а
h –параметры определяют по семейству входных и выходных характеристик.

 

 

		Рисунок 2.1

 

Параметры и определяем по входным характеристикам транзистора (рисунки 2.2 и 2.3).

входное сопротивление:

при .

На одной из входных характеристик выбираем две произвольные точки и строим характеристический треугольник. Проекции катетов этого треугольника дают приращения тока и напряжения (рисунок 2.2).

 

Коэффициент внутренней обратной связи по напряжению

 

при

 

На входных характеристиках проводим линию, перпендикулярную оси тока до пересечения с характеристиками. Проекция отрезка между характеристиками на ось напряжений дает приращение напряжения базы _, а приращение напряжения (рисунок 2.3).

 

 

Параметры и определяем по семейству выходных характеристик (рисунки 2.4 и 2.5).

Коэффициент передачи тока

 

при

 

Проводим линию, перпендикулярную оси напряжений до пересечения с характеристиками (рисунок 2.4). Берем произвольно две точки (например, точки 2 и 4). Проекция отрезка между ними на ось тока дает приращение тока коллектора _, а приращение тока базы .

 

 

 

Выходная проводимость

 

при .

 

На одной из характеристик берем произвольно две точки и строим характеристический треугольник, из которого определяем приращения тока и напряжения (рисунок 2.5).

 

2.3 Определяем значение сопротивления резистора :

 

;

.

 

2.4

Через точки и на выходных характеристиках строим нагрузочную прямую и наносим симметричную рабочую точку А (АВ=АС) (рисунок 2.6).

 

 

2.5 Рабочая точка А расположена на характеристике, соответствующей , следовательно, ток смещения базы .

2.6 Для определения сопротивления резисторов делителя и необходимо знать ток делителя и напряжение смещения базы . Значение тока делителя выбирается из следующего отношения:

 

;

 

с другой стороны, , следовательно,

 

.

 

Значение напряжения смещения базы находим по входным характеристикам. В точке проводим перпендикуляр к оси тока до пересечения с характеристиками, отрезок между характеристиками делим пополам (аб = бв) и опускаем перпендикуляр на ось напряжений, получим значение (рисунок 2.7).

Полученное значение подставим в уравнение:

 

.

Получили систему двух уравнений, из которых следует рассчитать и .

 

 

2.7 Значение сопротивления определяется из соотношения:

 

,

 

где ;

и находятся из положения рабочей точки А (рисунок 2.6).

.

 

 

2.8 Определяем входные и выходные сопротивления каскада:

 

;

 

.

 

 

2.9 Определяем емкости разделительного конденсатора и в цепи эмиттера:

 

(мкФ);

 

(Ф).

 

2.10 Коэффициент усиления каскада по напряжению

 

.

 

Если сопротивление нагрузочного устройства, включенного параллельно коллекторному резистору , значительно меньше сопротивления , то коэффициент усиления по напряжению усилительного каскада существенно снижается:

 

 

.

 

Исходные данные для выполнения задания смотрите в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	Данные для расчета
Тип	, В	, мА	, Ом		, Гц
	ГТ308А				1,2	5 ×106
	ГТ308Б				1,15	2 ×106
	КТ802А		4 ×103		1,1
	КТ301В, Д				1,2	8 ×106
	КТ301А, Е				1,1	5 ×106
	ГТ108				1,2
	ГТ109Б		1,2		1,15
	КТ315				1,1	103
	КТ302Б				1,2	103
	КТ602				1,15	103
	ГТ403		1,6 ×103		1,2
	ГТ109А		0,6		1,15
	ГТ109Г				1,11
	КТ805А, Б		5 ×103		1,2
	П29А				1,15
	ГТ305				1,1
	ГТ309А, В				1,15
	ГТ309Б, Г				1,2
	ГТ310А				1,1
	КТ807А, Б		1,2×103		1,2
	ГТ313				1,15	104
	ГТ320А				1,11
	ГT320B				1,2	104
	ГТ321Б, Д				1,11
	ГТ321В, Е				1,25
	ГТ322				1,2
	КТ312А				1,12
	КТ312Б				1,25
	КТ312В				1,2
	КТ316А, Г				1,11
	П401, 2, 3				1,1
	П601		0,16 ×103		1,25
	КТ601				1,2
	КТ603				1,11
	КТ604				1,2
	КТ605				1,15

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Основы промышленной электроники / под ред. проф. В.Г. Герасимова. - М.: Высшая школа, 1986.- С. 98-100.

2. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач по электротехнике и основам электроники.- М.: Высшая школа, 1991.- С. 185-194.

3. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большей мощностей. Справочник под ред. А.В. Голомедова.- М.: Радио и связь, 1989.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Форма титульного листа

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ   ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ   Кафедра электрооборудования и энергосбережения   ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к расчётно-графической работе по электронике     Вариант__________ Выполнил студент___________________ (Ф.И.О.) Группа_________   Орёл, 2002