ДЗ по чему-то там.... ДЗ1_2021_ЗО. Исследование работы электронного усилителя на биполярном транзисторе в режиме покоя
 Скачать 248.23 Kb.
|
|
Домашнее задание 1 Тема: Исследование работы электронного усилителя на биполярном транзисторе в режиме покоя 1. Малосигнальные параметры транзистора Если при работе транзистора переменные напряжения на его переходах достаточно малы, то токи в нем являются линейными функциями этих напряжений. Это позволяет рассматривать транзистор как линейный четырехполюсник (рис. 1), т.е. как некоторое устройство, имеющее два входных и два выходных зажима, и связь между токами и напряжениями на входе (  ) и выходе ( ) которого выражается системой линейных уравнений. Рис. 1. Упрощенная модель транзистора Из теории четырехполюсников следует, что только две из перечисленных величин независимы, а две другие могут быть выражены через них. В качестве независимых можно выбирать произвольно любую пару величин. Таким образом можно составить шесть систем уравнений, описывающих связь между входными и выходными токами и напряжениями четырехполюсника. Для транзисторов наиболее удобной оказалась система малосигнальных h – параметров, в которой в качестве независимых величин выбираются входной ток  и выходное напряжение  . . (1)В режиме малых сигналов функции  и  линейны, поэтому приращения величин можно получить дифференцированием (1) следующим образом: . (2)В качестве малых приращений входных и выходных токов и напряжений можно принять переменные составляющие  ,  ,  ,  . Тогда (2) можно переписать: . (3)Коэффициенты  в правой части (3) называются h – параметрами. Они имеют вполне определенный физический смысл и устанавливают взаимосвязь между токами и напряжениями транзистора.Если в первом уравнении (3) положить u2=0 что соответствует короткому замыканию выходной цепи по переменной составляющей (постоянное напряжение на выходных зажимах при этом  ), то получаем: - входное сопротивление транзистора по переменному току при короткозамкнутом выходе.Если в том же уравнении положитьi1=0(  ), то:  - коэффициент обратной связи по переменному напряжению при разомкнутой входной цепи (холостой ход) по переменному току.Аналогично из второго уравнения (3), получаем:  - коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе по переменному току;  - выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи по переменному току.Единицы измерений h-параметров различны: h11 измеряется в омах, h22 - в сименсах, h21 и h12 - безразмерны. Так как физические размерности параметров неодинаковые, то такую систему называют гибридной. Для каждой схемы включения транзистора существует свой набор h-параметров, идентифицируемый соответствующим индексом, но между этими наборами существует однозначная связь, представленная в табл. 1. Применительно к схеме включения с ОЭ для коэффициента h21э широко используется обозначение , а в схеме с ОБ - вместо h21б коэффициент - , так как в данной схеме включения направления тока iк противоположно базовому направлению тока i2 исходного четырехполюсника, т.е. h21б<0. Но в практических расчетах коэффициент обычно используется как положительная величина. Таблица 1 – Связь между h-параметрами транзистора для ОЭ и ОБ
2. Варианты заданий для выполнения ДЗ 1 Таблица 2 - Исходные данные по вариантам для выполнения ДЗ 1
3. Задание для выполнения 1. Найти в справочнике максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером Uкэmaxи максимально допустимый постоянный ток коллектора Iкmax исследуемого транзистора. 2. Определить значение напряжения источника питания Ек коллекторной цепи с помощью соотношения:  3. На выходных ВАХ исследуемого транзистора, полученных в ЛР 3, построить линию нагрузки по постоянному току и задать на ней положение точки покоя О. Для усиления входных сигналов с минимальными линейными искажениями начальное положение точки покоя О целесообразно выбирать на середине линии нагрузки (режим А):  . Зафиксировать  4. Перенести точку покоя О на семейство входных ВАХ исследуемого транзистора, полученных в ЛР 3. Зафиксировать  Таблица 3 – Параметры исследуемого биполярного транзистора
5. Рассчитать h-параметры транзистора для заданной точки покоя О. Полученные значения зафиксировать в таблице 4. 6. Используя формулы, представленные в таблице 1, рассчитать h-параметры для того же транзистора, включенного по схеме с общей базой (ОБ). Полученные значения зафиксировать в таблице 4. 7. Определить параметры эквивалентной схемы замещения транзистора (рис. 2) через его h-параметры:  Полученные значения зафиксировать в таблице 4.  Рис. 2. Электрическая схема замещения БТ с ОЭ Таблица 4 - Результаты расчетов
8. Определить значение R1 из уравнения динамического состояния (равновесия) для коллекторной цепи усилителя на постоянном токе (рис. 3). 9. Определить значение R2 (рис. 3). 10. Синтезировать схему задания начального положения точки покоя О (рис. 3), установив полученные значения сопротивлений резисторов R1 и R2 соответственно в коллекторной и базовой цепях транзистора. Полярность источника Ек определяется типом транзистора. 11. Активизировать схему (рис. 3) и, меняя значение резистора R2, добиться требуемого значения U0кэ с точностью до второго знака после запятой.  Рис. 3. Схема задания начального положения рабочей точки 12. Зафиксировать значения рассчитанных и измеренных постоянных токов и напряжений в таблицу 5. Таблица 5 - Результаты измерений и расчетов
13. Сравнить полученные значения с расчетными. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
