Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Графоаналитический расчет рабочего режима биполярного транзистора




Расчет стабилизаторов постоянного напряжения

Рисунок 6 - Схема компенсационного стабилизатора последовательного типа на транзисторе

1) Рассчитаем сопротивление Rб из выражения:

; Ом;

Выбираем стандартное значение Rб = 1 кОм

где Iб»Iст.макс./b; Iб » ;

и выбираем ток Iст. в пределах Iст.мин.<Iст.<Iст.макс.-Iб. Выбираем - номинальный ток стабилитрона.

2) Выходное сопротивление стабилизатора:

;

где rэ, rб' - сопротивления эмиттера и базы транзистора.

где ;

;

3) Коэффициент стабилизации определяется из соотношения:

, где ;

4) Коэффициент полезного действия:

Рисунок 7 - Вольт – амперная характеристика стабилитрона


 

 

Рисунок 8 - Усилительный каскад по схеме с общим эмиттером

1) Построим линию максимально допустимой мощности, используя уравнение:

Подставляя в него значения | Uкэ | равные 7,5; 10; 15;В получаем значения Iк, равные 20; 15; 10;мА соответственно. Построенная по этим точкам линия Pкmax показана на рисунке 9.

2) Используя уравнение линии нагрузки Iк=(Uст - Uкэ)/RНУК, на семейство выходных характеристик наносим линию нагрузки: при Iк=0 Uкэ= Uст= 7,8 В - первая точка линии нагрузки; при Uкэ = 0, Iк = Uст./RНУК = 15,6 мА - вторая точка линии нагрузки;

3) Определим рабочий участок АБ.

4) Выбираем рабочую точку Т посередине рабочего участка.

5) Постоянная составляющая тока базы Iб0=60 мкА. Ей будут соответствовать постоянная составляющая тока коллектора Iко = 6,5 мАи постоянная составляющая напряжения Uкэ0 = 4,5 В.

6) Амплитуда переменной составляющей тока базы Im б = 80 мкА

7) Амплитуду переменной составляющей тока коллектора определим как среднее значение:

8) Амплитуда переменного напряжения на нагрузке

9) Коэффициент усиления по току:

КI =Imk / Im б = 4 ∙ 10 - 3/(80 · 10 – 6 ) = 50

10) Выходная мощность:

Pвых = 0,5 · ImкUmR = 0,5×4·10- 3×2 = 4 мВт.

11) Полная потребляемая мощность в коллекторной цепи:

Р0 = Eпит.Iк0 = 7,8·6,5·10-3 = 50,7 мВт.

12) КПД коллекторной цепи:

h=Рвых / Ро = 4∙10-3/(50,7·10-3) = 0,08 = 8%.

13) Мощность, рассеиваемая на коллекторе постоянной составляющей коллекторного тока:

Рк0 = Ik0Uкэ0 = 6,5∙10-3 ∙ 4,5 = 29,25 мВт < Ркmax = 150 мВт,

то есть режим работы допустим.

14) Расчеты по семейству входных характеристик: Uбэ0 = 0,79В;

Амплитуда входного напряжения:

15) Модуль коэффициента усиления по напряжению:

|Ku| = Umкэ/ Umбэ = 2/0,035 = 57,14.

16) Коэффициент усиления по мощности:

Кр = |KIKu| = 50 × 57,14» 2857

17) Входная мощность:

Рвх = 0,5ImбUmб = 0,5×80×10-6×0,035 = 1,4 мкВт.

18) Входное сопротивление:

Rвх = Umбэ/Imб = 0,035/(80×10-6) = 437,5 Ом

19) Сопротивление резистора:

 

кОм.

Выбираем стандартное значение Rб = 1 МОм

20) Емкость конденсатора Ср определяетсяиз условия: 1/(wнСр) = Rвх /10,

где wн - низшая рабочая частота.

Тогда

Выбираем стандартное значение Ср = 100 мкФ

 

 

а б

Рисунок 9 – Статические характеристики биполярного транзистора:

а) – входные; б) - выходные
5. Расчет h – параметров биполярного транзистора и основных параметров усилительного каскада.

Характеристики в рабочей точке:

1) По точкам В и Г (рис. 10б) определим:

2) По точкам Д и Е определим:

Rвых = 1/h22э = 1/(100.10- 6 ) = 10 кОм.

3) По точкам М и N (рис. 10а) определим:

4) Крутизна характеристики транзистора:

S=y21э= h21э / h11э = 100/500 = 200 мА/B.

5) Параметры усилительного каскада:

Коэффициент усиления по току КI = h21э = 100, а точнее

К1 = h21э·Rвых/(Rн+Rвых) = 100×10×103/(0,5×103 + 10×103) = 95,24

что сходится с результатом графоаналитического расчета.

Входное сопротивление Rвх » h11э = 500 Ом.

Коэффициент усиления по напряжению

Кu » -h21эRн/Rвх » -100·500/500 = - 100, а точнее

Кu»-95,24×500/500 = -95,24

Коэффициент усиления по мощности

Кр =|КI Кu|= 95,24 · 95,24 = 9070,66

 

Рисунок 10 – Статические характеристики биполярного транзистора:

а) – входные; б) - выходные

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 1484; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.