Арсланов электроника. Арсланов. Решение По условию задания выбран транзистор кт312Б. Его входные и выходные характеристики изображены на рисунке 1
 Скачать 327.5 Kb.
|
|
Задание №1 И  сходные данные:Вариант –89 (15) Транзистор КТ312Б,  ,  ,  ,  ,  , .Найти:  – ?Решение: По условию задания выбран транзистор КТ-312Б. Его входные и выходные характеристики изображены на рисунке 1.  Рисунок 1. Характеристики транзистора КТ312Б Выбираем режим работы транзистора. Пусть это будет режим работы класса А. Выберем рабочую точку "А" транзистора с параметрами , . Проводим нагрузочную прямую через точку "А" и через точку с координатами  ,  до пересечения с осью тока. По нагрузочной характеристике находим максимальное значение тока насыщения транзистора. Для рассматриваемого случая оно равно  . Зная ток насыщения транзистора, можем теперь найти величину резистора в цепи коллектора  .  Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайший номинал 560 Ом или 510 Ом, в зависимости от требований к коэффициенту усиления КU или полосе пропускания. Если нам необходимо получить максимальный коэффициент усиления КU, то нужно выбрать значение коллекторного сопротивления, равное  Ом, если же нам требуется максимальная полоса пропускания, то нужно взять  Ом. Далее по выходной характеристике транзистора определяем ток базы в точке "А"  (рис. 1). В данном случае он равен:  мА. Затем по входной характеристике (рис. 1) находим значение напряжения на базе в точке "А"  .В данном примере падение напряжения на базе будет примерно равно  В. На этом рисунке мы будем вынуждены провести «экстраполяцию» входной характеристики, т.к. на ней есть кривые лишь для значений, равных 0 В и 5 В. Нам же нужна кривая 12,5 B, которую и придется нарисовать. И на этой кривой найти рабочую точку с заданным значением . Ток эмиттера является суммой токов коллектора и базы, т.е.:  Составляем уравнение равновесия напряжений по второму правилу Кирхгофа для цепи эмиттер-коллектор:  Для входной цепи по второму правилу Кирхгофа можно составить два уравнения равновесия напряжений:   Из этих уравнений и следует, что  Сопротивление  осуществляет отрицательную обратную связь по току (ООС). Падение напряжения на нем должно быть небольшим, поэтому обычно из практических соображений выбирают  . Возьмем в нашем случае  , и найдем значение сопротивления в цепи эмиттера: Выбираем номинал резистора по стандартному ряду сопротивлений типа МЛТ, равный 130 Ом. Тогда падение напряжения на эмиттерном сопротивлении будет равно:   Для расчета сопротивления  необходимо знать величину тока  . Примем величину тока  в 5 раз большей тока базы покоя, что избавит нас от необходимости учета влияния входного сопротивления транзистора на его режим. Тогда напряжение на резисторе будет равным:  Теперь можем рассчитать величину резистора : Выбираем ближайший номинал из стандартного ряда сопротивлений типа МЛТ, равный  . Далее по уравнению для входной цепи рассчитываем величину резистора  :  Выбираем номинал из стандартного ряда, равный  . Рассчитаем теперь мощность рассеяния на выбранных нами сопротивлениях:  ; ; ; .Таким образом, в нашу схему для задания рабочей точки необходимо поставить резисторы следующих номиналов:  – МЛТ – 0,125 Вт – 10 кОм;  – МЛТ – 0,125 Вт – 1,8 кОм; – МЛТ – 0,250 Вт – 560 Ом;  – МЛТ – 0,125 Вт – 130 Ом.Задание №2 И  сходные данные:Вариант –89 (27)  ,  ,  , , ,  , .Найти:  – ?Решение: Учитывая, что мы рассчитываем основные параметры каскада в области средних частот, где коэффициенты усиления по току и напряжению не зависят от частоты, то всеми реактивными элементами в схеме замещения можно пренебречь. Поэтому сразу составим упрощенную эквивалентную электрическую схему. Каскад также работает без ООС, сопротивления конденсаторов Ср и СЭ полагаются равными нулю.  Рисунок 2. Эквивалентная схема каскада в области средних частот Определим входные и выходные сопротивления всех каскадов и усилителя в целом. Входное сопротивление каскада 1 одновременно является входным сопротивлением усилителя: RD = 20*50/70 ≈ 14,3 кОм Rвх1 = (h11Э1 + RD)/h21Э1 =(1+14,3)/20 ≈ 765 Ом Внутреннее сопротивление источника сигнала согласно условию задачи: Rг1=3 кОм Rвх2= h11Э2 = 1 кОм Rвх3 = h11э3 + (h21Э3 +1)*Rн3 = 1+ 41⋅2к = 83 кОм Rг2=Rвых1 = 200*100/300 ≈ 67 кОм Rг3=Rвых2 = ((5*30/35)*20)/ ≈ 3,5 кОм Rвых3 = 2 кОм Rн1 = Rвых1* Rвх2/( Rвых1+ Rвх2) = 67*1/68 ≈ 985 Ом Rн2= Rвых2* Rвх3/( Rвых2+ Rвх3) = 3,5*83/86,5 ≈ 3,36 кОм Rн3= 2 кОм Коэффициенты усиления каждого каскада рассчитаем по формулам табл. 2.3 (знаками пренебрегаем, обращая внимание только на абсолютные значения): KU1 = h21Э1* Rн1(Rг1 + h11Э1) = 20 * 985/(20+1000) = 19,3 KU2 = h21Э2* Rн2/(Rг2 + h11Э2) = 30 * 3360/(30+3360) = 29,735 KU3 = h21Э3* Rн3/(h11Э3 + h21Э3*Rн3) = 40 * 2000/(1000+40*2000) = 0,988 KI1= h21Э1/(20 + h22Э1 * Rн1) = 20 / (20+10-4*985) = 0,995 KI2= h21Э2/(h21Э2 + h22Э2 * Rн2) = 30 / (60+10-4*3360) = 22,455 KI3= (1+h21Э3)/(1 + h22Э3 * Rн3) = 41/(1+10-4*2000) = 33,3 Найдем коэффициенты усиления тока с учетом того, что не весь ток идет в нагрузку: KI1Н = KI1* (1/(1/20к)+(1/100к))/ 1/(1/20к)+(1/100к)+ Rвх2 = = 0,995* (1/(1/20к)+(1/100к)) / 1/(1/20к)+(1/100к)+ 1к=0,939 KI2Н = KI2*5к/(5к+ Rвх3)=22,455*5к/(5к+ 83к)=1,276 KI3Н = KI3=33,3 Найдем коэффициенты усиления усилителя в целом. KU = KU1* KU2* KU3 = 19,3*29,735*0,988 ≈ 567 KI = KI1Н* KI2Н* KI3Н = 0,939*1,276*33,3 ≈ 39,9 |