Исходные данные к курсовой работе

Введение

РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЕЙ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Курсовая работа по дисциплине «Основы схемотехники»

Пояснительная записка

210405 000000 089 ПЗ

Руководитель		В.А. Матвиенко
канд. техн. наук, доцент
Студент группы РЕ-01		К.В.Кустышева

Екатеринбург, 2012

Содержание

Введение – 3

1. Исходные данные к курсовой работе – 4

2. Выбор режима работы транзистора – 6

3. Расчет делителя в цепи базы – 8

4. Определение h – параметров транзистора по статическим параметром – 9

5. Расчет параметров элементов схемы замещения транзистора – 12

6. Расчет основных параметров каскада – 14

7. Оценка нелинейных искажений каскада – 15

8. Выбор режима резисторов и конденсаторов – 19

Заключение – 21

Приложение 1. Принципиальная схема – 22

Приложение 2. Перечень элементов – 23

Курсовая работа по дисциплине «основы схемотехники», заключается в расчете типового усилительного каскада на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером.

Целью курсовой работы является

· закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины;

· формирование углубленного понимания физических процессов в усилительных устройствах;

· изучение методов расчета усилительных устройств и их основных параметров;

· ознакомление с элементной базой аналоговых электронных устройств;

· получение навыков информационного поиска и пользования справочной информацией;

· ознакомление с системой стандартизации и приобретение опыта применения стандартов в практической деятельности;

· усвоение правил составления и оформления технической документации.

Исходные данные к курсовой работе включают:

· тип транзистора;

· номинальное напряжение источника питания;

· сопротивление резистора в цепи коллектора;

· сопротивление нагрузки каскада.

Выполнение данной курсовой работы призвано активизировать самостоятельную работу студента, и является важным этапом в формировании профессиональных компетенций.

Дано:

Вариант	Транзистор	E, В	R к, кОм	R н, кОм
	КТ301В		3,6	5,1

Наименование	Обозначение	режимы измерения
минимальное	максимальное	Uk,В	Uэ,В	Iк,мА	Iб,мА	Iэ,мА	F,мГц
Обратный ток коллектора, мкА	IКБО
Обратный ток эмиттера, мкА	IЭБО
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер,В	UКЭ нас		3						10^-3
Напряжение насыщения база - эмиттер,В	UБЭ нас		2,5				1		10^-3
Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте	|h21э|
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ	h21э
Выходная проводимость в режиме малого сигнала в схеме с ОБ, мкСм	h22б								10^-3
Емкость эмиттерного перехода, пФ	Cэ				0,5
Емкость коллекторного перехода, пФ	Cк
Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте, нс	τк		4,5
Максимальная частота генерации, мГц	fmax

2) Максимально допустимые параметры. Гарантируются при температуре окружающей среды Т_с = -55…+85 ⁰С

Наименование	Обозначение	Значения
Постоянный ток коллектора, мА	Iк max
Постоянный ток эмиттера, мА	Iэ max
Постоянное напряжение эмиттер-база, В	Uэб max
Постоянное напряжение коллектор-база, В	Uкб max
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при к.з. между Э и Б, В	Uкэк max
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Тк=-55…+60 ^0С, мВт	Pк max
Температура перехода,^0С	Tn max
Тепловое сопротивление переход-корпус,^0С/мВт	Rт, п-к	0,6
Допустимая температура окружающей среды,^0С	T	-55...+85

2. Выбор режима работы транзистора

На семействе выходных характеристик транзистора построим нагрузочную прямую по постоянному току. Сопротивление в цепи эмиттера возьмем из соотношения:

R _Э = 0.2 R _К=0.2*3.6=0.72 кОм

Такое сопротивление обеспечит достаточно высокую стабильность рабочей точки и не сильно уменьшит коэффициент использования напряжения источника питания.

После расчета сопротивления R _Э ближайшее стандартное значение по ряду Е24–0.75 кОм.

В последующих вычислениях используем стандартное значение сопротивления R _Э.

Далее рассчитаем напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке U _{КЭ рт}.

«Подтягивание» рабочую точку к ближайшей выходной характеристике. Отметим выбранную рабочую точку на выходных характеристиках транзистора. Определим ток коллектора I _К .

Отметим выбранную рабочую точку на входной характеристике транзистора. В справочниках обычно приводятся две характеристики: при напряжении коллектор-эмиттер U _КЭ = 0 и при напряжении U _КЭ ≠ 0 (у транзисторов поздних разработок U _КЭ =5 В). Первая характеристика соответствует режиму насыщения, а вторая – нормальному активному режиму. Поскольку в усилителях транзисторы работают в нормальном активном режиме, то рабочую точку следует построить на входной характеристике при напряжении U _КЭ ≠ 0 (рис. 2), при этом не имеет никакого значения соотношение напряжения, для которого приведена входная характеристика в справочнике, и напряжения в рабочей точке U _{КЭ рт}. На входной характеристике рабочая точка строится по току базы I _{Б рт}, соответствующему выходной характеристике, проходящей через рабочую точку. Проекция рабочей точки на ось напряжения база-эмиттер даст значение напряжения база-эмиттер в рабочей точке U _{БЭ рт}. Выпишем параметры рабочей точки: U _{КЭ рт}, I _{К рт}, U _{БЭ рт}, I _{Б рт}.

Uкэ рт=6.5 В; Iк рт=3,05 мА; Uбэ рт=0.6 В; Iб рт=0.075 мА

Транзистор КТ301В

Uбэ рт

Рт

Iб рт

Рис.1

Входная характеристика транзистора

75 мкА

50 мкА

25 мкА

Uкэ рт

Iк рт

Рт

Рис.2

Семейство выходных характеристик транзистора

Дата добавления: 2014-12-24