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.
 | |||
|
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 |
