Elena_300_доработан. Выбирается по младшей цифре 1 инд шифра
 Скачать 252.89 Kb.
|
Решение Задача расчета транзистора по постоянному току состоит в определении номинальных значений резисторов в схеме, которые задают рабочую точку транзистора. Рассмотрим схему на рис. 2. В данном случае мы должны найти величины сопротивлений Rк, R1, R2, Rэ.  Рис.2. Схема с ООС по току. Решим эту задачу для заданного варианта. Выберем стандартный источник питания Ек = 6 В ≈ 2Uэк1. Выберем параметры рабочей точки "А" транзистора в соответствии с заданием: UкэА = Uэк1 = 2,5 В, IкэА = Iк1 = 20 мА. Проводим нагрузочную прямую Ек-Iк∙Rк (Rк = UкэА/IкэА = 2,5/0,02 = 125 Ом, выбираем из ряда Е24 Rк = 120 Ом) через точку "А" и через точку с координатами Uкэ = Ек = 6 В, I кэ =0 до пересечения с осью тока. По нагрузочной характеристике находим максимальное значение тока насыщения транзистора. Для рассматриваемого случая оно равно Iкн =48 мА (рис.3).  Рис.3. Далее по выходной характеристике транзистора определяем ток базы в точке "А" IбА (рис. 3). В данном случае он равен: IбА =0,9 мА. Затем по входной характеристике (рис.4) находим значение напряжения на базе в точке "А" UбэА. В нашем случае падение напряжения на базе будет равно: UбэА ≈ 0,8 В.  Рис.4. Ток эмиттера является суммой токов коллектора и базы, т.е. IэА = IкA + IбА = 20 + 0,9 =20,9 мА. 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 уравнений (2) и (3) следует, что  Сопротивление Rэ осуществляет отрицательную обратную связь по току (ООС). Падение напряжения на нем должно быть небольшим, поэтому обычно из практических соображений выбирают URэ ≈ (0,1 ÷ 0,3) Ек. Возьмем в нашем случае URэ = 0,1Ек = 0,6 В, тогда из этого условия можно найти значение сопротивления в цепи эмиттера: Rэ = URэ/IэА = 0,6/0,0209 ≈ 28,7 Ом. Выбираем из ряда Е24 Rэ = 30 Ом. Тогда падение напряжения на эмиттерном сопротивлении будет равно: URэ = IэА∙Rэ = 20,9∙30 = 0,627 В. Для задания фиксированного напряжения на базе транзистора необходимо, чтобы UR2 = URэ + UбэА = 0,627 + 0,8 = 1,427 В. Для расчета сопротивления R 2 необходимо знать величину тока I2. Из практических соображений выбираем значения токов I1 и I2 равными: I1 = 5∙IбА = 5∙0,9 =4,5 мА, I2 = I2-IбА = 4IбА = 4∙0,9 = 3,6 мА. Теперь R2 = UR2/I2 = 1,427/0,0036 ≈ 396 Ом. Выбираем из ряда Е24 R2 = 390 Ом. Далее по уравнению (1) для входной цепи рассчитываем величину резистора R1: R1 = (Ек-UR2 )/I2 = (6-1,427)/0,0036 ≈ 1270 Ом. Выбираем из ряда Е24 R1 = 1,3 кОм. Окончательно получаем: R1 = 1,3 кОм; R2 = 390 Ом; Rк = 120 Ом; Rэ = 30 Ом. Определение h-параметров. Входное сопротивление транзистора h11э может быть определено по входной характеристике Iб = f(UБЭ) при Uкэ = const (рис. 5). Пусть задан ток базы I бА , определяющий статический режим работы транзистора. На входной характеристике находим рабочую точку "А", соответствующую этому току. Выбираем вблизи рабочей точки "А" две вспомогательные точки приблизительно на одинаковом расстоянии и определяем приращение тока базы ΔIб и напряжения ΔUбэ , по которым находим дифференциальное сопротивление h11э = ΔUбэ/ ΔIб, Uкэ = const.  Рис.5. В нашем случае (рис.4) h11э = ΔUбэ/ΔIб ≈ 0,01/0,0001 = 100 Ом Параметры h21э и h22э определяются из семейства выходных характеристик Iк = f(Uкэ). Параметр h21э находится при заданном напряжении коллектора Uкэ = const, проходящем через рабочую точку "А" (рис. 6).  Рис.6. Приращение тока базы ΔI б следует брать вблизи заданного значения тока базы IбА как ΔIб =Iб2 – Iб1. Этому приращению ΔIб соответствует приращение коллекторного тока ΔIк =Iк2 – Iк1. Тогда параметр h21э находится как h21э = ΔIк/ΔIб при Uкэ = const. В нашем случае (рис.3) h21э = ΔIк/ΔIб ≈ 15 мА/600 мкА = 25. Параметр h 22э определяется по наклону выходной характеристики. Из семейства выходных характеристик выбирается та характеристика, на которой находится рабочая точка "А". На этой характеристике (т.е. при I бА = const) вблизи точки "А" выбираются две вспомогательные точки приблизительно на одинаковом расстоянии и определяется приращение коллекторного напряжения ΔUкэ , вызывающее приращение коллекторного тока ΔIк (рис. 7). Тогда параметр h22э будет равен   Рис.7. В нашем случае (рис.3) h22э = ΔIк/ΔUкэ ≈ 2 мА/5 В =0,0004 Ом-1 Графическое определение параметра h12э затруднено, поскольку семейство входных характеристик при различных Uкэ >0 практически сливается в одну (рис. 4). Параметр h12э равен h12э = ∆Uкэ/∆Uбэ, при I б = const. Учитывая, что значение параметра h12э весьма мало (10-3 ÷10-4) и им, как правило, всегда пренебрегают, определять его графическим способом нет необходимости. Определение параметров усилителя Входное сопротивление каскада будет равно параллельному сопротивлению входного сопротивления транзистора h11 и сопротивления делителя RD , где RD – это параллельное соединение резисторов R1 и R2. RD = R1∙R2/(R1+R2) = 1300∙390/(1300+390) = 300 Ом. Rвх = RD∙ h11э/(RD+h11э) = 300∙100/(300+100) = 75 Ом. Полагая внутреннее сопротивление генератора входного сигнала равным нулю, найдем коэффициент усиления по напряжению по следующей формуле:  Выходное сопротивление каскада:  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
