Контрольная работа №1 по основам радиоэлектроники. контрольная №1. Р ешение I
 Скачать 374.73 Kb.
|
|
Задача №1 Пользуясь справочными данными, приведите семейство входных и выходных характеристик БТ с ОЭ. В качестве независимых переменных используйте входное и выходное напряжение. Тип транзистора КТ 351А. Поясните поведение входных и выходных характеристик транзистора. По справочнику установите максимально допустимые параметры БТ: постоянный ток коллектора IK max; напряжение коллектор – эмиттер UКЭ max; мощность, рассеиваемую коллектором транзистора PK max. На семейство выходных характеристик нанесите границы области допустимых режимов работы. Задайтесь положением рабочей точки и, пользуясь характеристиками, рассчитайте для неё значение h-параметров БТ. На основании полученных числовых значений параметров рассчитайте параметры Т-образной эквивалентной схемы транзистора и изобразите её. Р  ешение: IK max =400 мА               UКЭ max = -15 В PK max = 300 мВт  Т  ранзистор КТ 351А представляет собой транзистор типа p-n-p При отсутствии напряжения между коллектором и эмиттером (UКЭ =0) входная характеристика транзистора совпадает с характеристикой p-n перехода, смещенного в прямом направлении. C увеличением отрицательного напряжения на коллекторе в связи с эффектом модуляции (ширина базы и вероятность рекомбинации в её области уменьшается), входная характеристика смещается вправо, т.е. ток базы уменьшается. Выходные характеристики транзистора представляют собой зависимость IК = f(UКЭ) при фиксированном значении тока базы IБ. Пользуясь входными и выходными характеристиками транзистора рассчитаем значения h – параметров.       Изобразим эквивалентную схему транзистора в h – параметрах.  h11 – входное сопротивление h12 – коэффициент обратной связи по напряжению h21 – коэффициент передачи по тока h22 – выходная проводимость Изобразим физическую Т-образную эквивалентную схему транзистора.     Задача №2 Рассчитайте модуль  и фазу  коэффициента передачи по току БТ в схеме с ОЭ на частоте f = 90кГц, максимальную частоту генерирования fmax. Значение предельной частоты коэффициента передачи по току в схеме с ОБ fh21б = 18 МГц, статический коэффициент передачи по току в схеме с ОБ  .Решение: Определим статический коэффициент передачи по току в схеме с ОЭ  Тогда предельная частота коэффициента передачи по току для включения с ОЭ:  Рассчитаем модуль и фазу коэффициента передачи потоку в схеме с ОЭ:   Задача №3 Нарисовать схему одиночного усилительного каскада на БТ с ОЭ и эмиттерной стабилизацией и выполнить расчет элементов схемы, задающих рабочую точку. Исходные данные: транзистор КТ355А, UК0 = 6 В, IК0 = 10мА Выполнить графоаналитический расчет усилительного каскада в режиме класса А. При расчетах использовать выходные и входные статические характеристики транзистора. Решение: Статические характеристики транзистора КТ355А:  Схема усилительного каскада на БТ с эмиттерной стабилизацией:  Так как усилитель работает в режиме класса А, то положение рабочей точки задается в середине нагрузочной прямой, поэтому напряжение источника питания определим как  Падение напряжения на резисторе  выберем как:   Тогда   Для обеспечения стабилизации рабочей точки ток делителя IД выбираем больше тока базы в 5-10 раз. Коэффициент усиления по току определим по выходной характеристике:   Найдем сопротивления резисторов делителя   Графоаналитический расчет усилительного каскада Построим график кривой максимально допустимой рассеиваемой мощности коллектора(  – по справочнику)
Для выходной цепи усилителя составим уравнение нагрузочной прямой.    Задача №4 Нарисовать схему электронного ключа на БТ с ОЭ и построить его передаточную характеристику  , если сопротивление нагрузки  . Тип транзистора, напряжение питания, сопротивление резистора в цепи коллектора использовать в соответствии с исходными данными и решением задачи №1 (КТ 355А, Uп = 12 В, RК = 600 Ом) Сопротивление резистора в цепи базы принять равным входному сопротивлению БТ  , рассчитанному для рабочей точки UК0 = 6 В, IК0 = 10мА. Р  ешение:1. Найдем параметры эквивалентной схемы электронного ключа   2. Составим уравнение нагрузочной прямой и построим её   3. На выходных характеристиках отметим точки пересечения с нагрузочной прямой. 4. Перенесем данные точки (Iб) на входную характеристику  5. Построим передаточную характеристику электронного ключа  Согласно условию задачи  в рабочей точкеОпределим  графическим методом: 
 Задача №5 Изобразить принципиальные схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителя на основе ОУ и рассчитать для каждого усилителя коэффициент усиления КОС, входное RвхОС и выходное сопротивление RвыхОС сопротивление. Исходные данные: R = 20 кОм RОС = 250 кОм К = 40000 (коэффициент усиление ОУ) Rвх = 600 кОм (входное сопротивление ОУ) Rвых = 0,4 кОм (выходное сопротивление ОУ) Решение: Инвертирующий ОУ 1.1 Принципиальная схема инвертирующего ОУ  1.2 Определение коэффициента усиления инвертирующего ОУ Для определения  запишем закон суммирования сигнала на входе:     Также для определения коэффициента усиления идеального ОС можно использовать принцип «виртуального замыкания».  I  I  Знак «минус» отражает инвертирование входного сигнала. 1.3 Определение входного сопротивления инвертирующего ОУ  Наличие ООС сильно снижает входное сопротивление 1.4 Определение выходного сопротивления инвертирующего ОУ  Наличие ООС сильно снижает выходное сопротивление 2. Неинвертирующий ОУ 2.1 Принципиальная схема неинвертирующего ОУ  2.2 Определение коэффициента усиления неинвертирующего ОУ  Выразим отсюда  :  где  - коэффициент передачи цепи ОС  Также для определения коэффициента усиления идеального ОС можно использовать принцип «виртуального замыкания».   2.3 Определение входного сопротивления неинвертирующего ОУ  Наличие ООС сильно увеличивает входное сопротивление 2.4 Определение выходного сопротивления инвертирующего ОУ Наличие ООС сильно снижает выходное сопротивление |
, В
, мА
, В