Контрольная работа №1 по основам радиоэлектроники. контрольная №1. Р ешение I
![]()
|
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 ![]() ![]() IK max =400 мА ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() UКЭ max = -15 В PK max = 300 мВт ![]() Т ![]() 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 ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() 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( ![]() ![]()
Для выходной цепи усилителя составим уравнение нагрузочной прямой. ![]() ![]() ![]() Задача №4 Нарисовать схему электронного ключа на БТ с ОЭ и построить его передаточную характеристику ![]() ![]() ![]() Р ![]() 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 ![]() Определим ![]() ![]() ![]()
![]() 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 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() ![]() 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 |