Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе (Вариант 16)

Контрольная работа по предмету «Электроника»
Информация о работе
  • Тема: Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе (Вариант 16)
  • Количество скачиваний: 2
  • Тип: Контрольная работа
  • Предмет: Электроника
  • Количество страниц: 7
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2021-08-25 19:59:09
  • Размер файла: 503.6 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Узнать стоимость учебной работы online!
  • Тип работы
  • Часть диплома
  • Дипломная работа
  • Курсовая работа
  • Контрольная работа
  • Решение задач
  • Реферат
  • Научно - исследовательская работа
  • Отчет по практике
  • Ответы на билеты
  • Тест/экзамен online
  • Монография
  • Эссе
  • Доклад
  • Компьютерный набор текста
  • Компьютерный чертеж
  • Рецензия
  • Перевод
  • Репетитор
  • Бизнес-план
  • Конспекты
  • Проверка качества
  • Экзамен на сайте
  • Аспирантский реферат
  • Магистерская работа
  • Научная статья
  • Научный труд
  • Техническая редакция текста
  • Чертеж от руки
  • Диаграммы, таблицы
  • Презентация к защите
  • Тезисный план
  • Речь к диплому
  • Доработка заказа клиента
  • Отзыв на диплом
  • Публикация статьи в ВАК
  • Публикация статьи в Scopus
  • Дипломная работа MBA
  • Повышение оригинальности
  • Копирайтинг
  • Другое
Узнать стоимость
Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

Расчет усилителей на транзисторах включает следующие основные

этапы:

1. Выбор транзистора и элементной базы.

2. Расчет статического режима (т.е. расчет транзистора по постоянному току).

3. Расчет динамического режима (т.е. расчет транзистора по переменному току).

Задача 1



Определить номинальные значения резисторов R1, R2, Rк, Rэ, коэффициент температурной нестабильности S, приращение коллекторного тока ΔIк в заданных интервалах температуры и разброса параметров

Исходные данные:

Номер варианта

UкэА, В

IкэА, мА

Ек, В

16

10

23

25



Проводим нагрузочную прямую через точку «А» и через точку с координатами:

Uкэк=25 В,

Iкэ=0

До пересечения с осью тока насыщения транзистора.

Iкн= 37 мА

Для того, чтобы не определять ток базы в точке «А» передвинем её на координаты:

UкэА = 15 В

IкэА = 15 мА

Находим величину резистора в цепи коллектора Rк

  → = 675 Ом

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайший номинал 680 Ом, но, учитывая отклонение от номинала, стоит взять 750 Ом, чтобы наверняка получить требуемый коэффициент усиления. Rк= 750 Ом.

По выходной характеристике транзистора определяем ток базы в точке «А»:

IбА=0,3 мА

По входной характеристике находим значение напряжения на базе в точке «А»:

UбэА= 0,43 В

Ток эмиттера является суммой токов коллектора и базы:

I эА = IкA + IбА ==15мА + 0,3 мА =15,3 мА

Составляем уравнение равновесия напряжений по второму правилу Кирхгофа для цепи эмиттер-коллектор

Ек=IкА*Rк+Uкэ+IэА*Rэ

Для входной цепи по второму правилу Кирхгофа можно составить два уравнения равновесия напряжений:

Eк=I1*R1+I2*R2;

Eк=I1*R1+UбэА+U=I1+R1+UбэА+IэА*Rэ

Из указанных уравнений следует, что:

UR2=I2*R2=U+UбэА=IэА*Rэ+UбэА

Сопротивление Rэ, осуществляет ООС по току. Падение напряжение на нем должно быть небольшим

U ≈ (0,10,3)Ек.

U = 0,1Ек

Из этого условия можно найти значение сопротивления в цепи эмиттера:

Rэ= == 160 Ом

Выбираем номинал резистора по стандартному ряду сопротивлений типа МЛТ, равный 200 Ом для получения большей термостабильности и упрощения вычислений, так как коэффициент усиления имеется с запасом Rэ = 200 Ом.

Тогда падение напряжения на эмиттерном сопротивлении будет равно:

U=IэА+Rэ=15,3 *10-3 А*200 Ом = 3,06 В

Для задания фиксированного напряжения на базе транзистора необходимо, чтобы

UR2=U+Uбэ = 3,06  +0,43  3,5 В

Для расчета сопротивления R2 необходимо знать величину тока I2. Как и в предыдущем случае из практических соображений выбираем значения токов I1 и I2 равными:

I1=5*IбА=5*0,3мА=1,5 мА

I2=I1-IбА=1,5 - 0,3=1,2 мА

Теперь можем рассчитать величину резистора

R2===2900 Ом

Из стандартного ряда выбираем ближайший номинал равный R2= 3 кОм

R1== =14300 Ом

Выбираем номинал из стандартного ряда, равный R1 = 15 кОм, с округлением в большую сторону, так как резистор R2 был выбран с округлением большую сторону.

Рассчитаем мощность рассеяния на выбранных сопротивлениях:

P1=I12*R1=(1,5*10-3)2*15*103=34*10-3Вт

P2=I22*R2=(1,2*10-3)2*3*103=4,3*10-3Вт

Pк=Iк2*Rк=(15*10-3)2*750 =168*10-3 Вт

Pэ=Iэ2Rэ=(15,3*10-3)2*200 =46*10-3 Вт

Таким образом, в нашу схему для задания рабочей точки необходимо поставить резисторы следующих номиналов:

R1 - МЛТ - 0,125 Вт 15 кОм

R2 - МЛТ - 0,125 Вт 3 кОм

Rк - МЛТ - 0,25 Вт 750 Ом

RЭ - МЛТ - 0,125 Вт 200 Ом

Задача 2

По заданной схеме рассчитать следующие основные параметры усилителя:

  • коэффициент усиления по напряжению КU,
  • коэффициент усиления по току КI,
  • входное сопротивление Rвх,
  • выходное сопротивление усилителя Rвых.


Это трехкаскадный усилитель, первый транзистор которого включен по схеме с общим коллектором, второй и третий - по схеме с общим эмиттером.

Параметры транзисторов:

h11э1= 2 кОм

h11э2=h11э3=1 кОм

h21э1=h21э2=h21э3=30:20:40

h22э1=h22э2=h22э3=10-5См

Учитывая, что мы рассчитываем основные параметры каскада в области средних частот, где коэффициенты усиления по току и напряжению не зависят от частоты, то всем реактивными элементами в схеме замещения можно пренебречь. Тогда упрощенная схема каскада будет иметь вид:

Определим сначала входные и выходные сопротивления всех каскадов и усилителя в целом.

Входное сопротивление каскада:

Сопротивлением нагрузки третьего каскада является параллельное соединение резисторов емкостью Rк3 и Rн кОм.

 кОм

Входное сопротивление каскада 2:

Сопротивлением нагрузки второго каскада является параллельное соединение резистора Rк2 и входное сопротивление третьего каскада.

 кОм

Сопротивлением нагрузки первого каскада является параллельное соединение резистора Rэ1 и входное сопротивление второго каскада.

кОм

Входное сопротивление каскада 1 одновременно является входным сопротивлением усилителя:

Поскольку в данной схеме отсутствует сопротивление генератора, которое может понадобиться для дальнейших расчетов, то обычно в таких случаях его принимают равным Rг = 60 Ом.

Выходное сопротивление первого каскада является сопротивлением генератора Rг2 для второго каскада, оно равно:

Выходное сопротивление второго каскада является сопротивлением генератора Rг3 для третьего каскада, оно равно:

Выходное сопротивление третьего каскада является выходным сопротивлением всего усилителя, оно равно:

Теперь можно рассчитать коэффициент усиления каждого каскада и всего усилителя:

Это общие коэффициенты усиления транзисторов и усилителя в целом без учета того, что во втором каскаде усиливается только та часть тока, которая попадает на входное сопротивление второго транзистора, в третьем каскаде усиливается только та часть тока, которая попадает на входное сопротивление третьего транзистора, и только часть тока передается в нагрузку. Если учесть все эти моменты, то полезный коэффициент усиления по току будет: