Рекомендации. Тема: 1.6 Биполярные транзисторы

Тема: 1.6 Биполярные транзисторы

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны уметь определять строение и свойства электронных приборов, применяемых на производстве.

Количество задач	Характер задачи (обязательный, рекомендательный)	Норма времени (в часах по рабочей программе)	Срок выполнения (в неделях)	Форма представления материала (по каждой задаче)	Форма контроля каждой задачи
№1 №2 №3	Обязательный Обязательный Рекомендательный		1 неделя 1 неделя 1 неделя	Доклад Отчет Табличная	Выступление Защита Письменно

Задание

№1 Подготовка доклада «Полевые транзисторы».

№2 Подготовка форм отчетов к лабораторным работам.

№3 Схемы включения транзисторов (ОБ, ОК, ОЭ)

по выполнению ВСР:

1. Выберите биполярный транзистор согласно условию Вашего варианта; приведите его параметры и расширяйте маркировку.

2. Начертите схему включения заданного транзистора с общим эмиттером (ОЭ) в активном динамическом режиме. Поясните полярность источников смещения.

3. Перечертите входную и выходные характеристики заданного транзистора.

4. Рассчитайте и постройте нагрузочную прямую; приведите данные режима работы транзистора.

5. Рассчитайте и постройте линию допустимых режимов; сделайте вывод о возможности работы транзистора в заданном режиме.

6. Обозначьте на выходных характеристиках транзистора области насыщения и отсечки.

7. По заданной амплитуде входного сигнала постройте графики:

U_вх=f(t); I_вх=f(t); I_вых=f(t); U_вых=f(t).

8. По получившимся графикам рассчитайте коэффициенты: передачи тока К_т, передачи напряжения К_н, передачи мощности К_м.

Таблица 2

№ варианта	Условия выбора транзистора	Данные для построения нагрузочной прямой	Амплитуда входного напряжения, Uбэм
Ек	RH	Iк.т.р	Iб.т.р	uкэ.р.т
1.	UКЭ max=40В	24В			20мА	6В	100мВ
2.	PK max = 20BT h21Э min=20		12Oм		50мА	9В	25мВ
3.	frp =3 МГц Минимальное значение UКЭ max	21В	13 Ом			9В	100мВ
4.	Минимальное значение frp	24В		55мА	1,2мА		40мВ
5.	frp=3 МГц Максимальное значение UКЭ max	60В			10мА	20В	10мВ
6.	Минимальное значение h21Э min	25В		1,7А	40мА		20мВ
7.	Максимальное значение frp		820Ом		1мА	20В	200мВ
8.	Максимальное значение h21Э max	120В	1,3кОм	60мА			20мВ
9.	Максимальное значение PK max T		4,3Oм		200мА	12В	200мВ
10.	Максимальное значение UКЭ max	80В	47Oм		40мА		100мВ

Для решения этой задачи изучите материал [Л.4, с 60-99; 5, с.19-33]. Приведете условие задачи и таблицу с Вашим вариантом задания.

2.1. Для выбора транзистора используйте приложение 2.1. Выберите транзистор из табл. 8 Приложения 2.1 в соответствии с условиями выбора Вашего варианта. Выбрав транзистор, приведите в тетради таблицу с его справочными данными в соответствии с табл.8 Приложения 2.1.

Чтобы расшифровать маркировку выбранною транзистора, обратитесь к [Л.5, с.32-33].

2.2. Начертите схему включения биполярного транзистора с ОЭ в активном динамическом режиме. Сначала «заземлите» эмиттер, укажите структуру выбранного транзистора. Так как задан динамический режим, во входную цепь включите источник смещения и источник сигнала, а в выходную цепь источник питания и нагрузку.

В активном режиме работы транзистора эмиттерный переход включен прямо, а коллекторный - обратно. Укажите полярность источников питания и смещения, учитывая структуру транзистора, и кратко поясните свой выбор

2.3. На схеме укажите стрелками направление входного и выходного токов. Укажите, какие токи и напряжения являются входными, какие - выходными. Для этого определите, какой электрод входной, какой - выходной. Входное напряжение - это напряжение между входным электродом и общим, выходное напряжение - напряжение между выходным электродом и общим. Входной ток - это ток входного электрода. Выходной ток - это ток выходного электрода.

2.4. Найдите в Приложении 2.2. графики входной и выходных характеристик. Вашего транзистора. Достройте эти характеристики по точкам на миллиметровой бумаге. Расположение графиков должно соответствовать рис.1. Разместите графики на развороте листа: на левой стороне листа разместите входную характеристику, а на правой – семейство выходных характеристик. Оформление рисунков должно соответствовать требованиям, приведенным в общих указаниях по оформлению ДКР.

2.5. Рассмотрев выходную цепь схемы включения транзистора, получаем соотношение:

U_кэ =е_к - i_k ∙ r_h,

называемое уравнением нагрузочной прямой. Для ее построения нужны две точки. Условием варианта могут быть заданы две из трех следующих точек:

рабочая точка (р.т.) точка пересечения с осью токов (т.М), точка пересечения с осью напряжений (т.М).

Точка М имеет координаты:

U_КЭМ =е_К; i_КМ =0

Точка N имеет координаты:

U_КЭN=0 i_КN = e_К/r_Н

Следовательно, если известны Е_К и r_Н, нагрузочная прямая строится по точкам М и N. Рабочая точка в этом случае находится на пересечении нагрузочной прямой со статической выходной характеристикой при заданном токе базы i_Б р.т. (вариант 10) или с перпендикуляром, проведенном из точки i_К=i_К р.т. (вариант 8) или из точки U_КЭ=U_КЭ р.т. (вариант 3).

Если задана только одна из величин Е_К или r_Н, то для построения нагрузочной прямой используются р.т. и т.М (варианты 1,2,4, 5,6,7,9).

Отметив р.т, на выходных характеристиках, определите из графика значения i_К р.т. (варианты 2,7,9). Далее по уравнению нагрузочной прямой рассчитывается е_К:

Е_К = U_КЭ р.т.+ i_К р.т.∙r_Н.

Таким образом получается координата точки М:

U_КЭМ =е_К.

В тетради обязательно поясните настроение нагрузочной прямой: по каким точкам построена, укажите координаты этих точек, приведите их расчет. На графиках выносными линиями укажите величины: е_К; U_КЭ р.т.; i_К р.т.; i_Б р.т.; U_Б р.т.; i_К= e_К/r_Н.

2.6. Имея положение рабочей точки на выходных характеристиках и зная величины U_КЭ р.т.; i_К р.т.; i_Б р.т., перенесите ее на входную характеристику. Рабочая точка будет находиться на пересечении перпендикуляра, восстановленного на оси токов базы из точки i_Б=i_Б р.т., с самой входной характеристикой.

Определите из графика U_Б р.т., спроецировав р.т. на ось U_БЭ (рис.1).

Рисунок 1(а). Входная характеристика транзистора

Координаты рабочей точки на входной и выходной характеристиках определяют режим работы транзистора. Выпишите эти величины: i_К р.т.; U_КЭр.т.; i_Б р.т.; U_Б р.т., указав их численное значение.

2.7. Линия допустимых режимов работы соединяет все точки на выходных характеристиках, для которых справедливо соотношение: i_К U_КЭ =Р_Кmax_Т.

Величина Р_Кmax_Т определяется из табл.8 Приложения 2.1. Все транзисторы, кроме ГТ402 D, используются с теплоотводом, т.е. расчеты допустимых режимов следует вести по формуле:

i_К =Р_Кmax_Т/ U_КЭ.

Задаваясь значениями U_КЭ (лучше использовать величины, указанные на оси U_КЭ выходных характеристик), рассчитайте соответствующие величины ik для 5...8 точек.

Составьте и заполните таблицу (см. табл. 2(а)).

Таблица 2(а).

UКЭ, В
iК, А

Нанесите все рассчитанные точки на входные характеристики транзистора и соедините их плавной кривой. Это и будет линия допустимых режимов работы.

Если рабочая точка и вся нагрузочная прямая расположены низке этой кривой, режим работы транзистора допустим.

Рис. I (б). Выходные характеристики транзистора.

2.8. В импульсных и цифровых устройствах транзисторы используется в режимах отсечки и насыщения. На рис.1 указаны области, соответствующие режимам отсечки и насыщения. Обозначьте их на своем графике. Если на графике отсутствует характеристика при i_Б =0, область отсечки не отмечается. Поясните это в своем ответе.

по оформлению результатов:

Разработать схему:

Заполнить таблицы на основе данных эксперимента:

Построить характеристику по шаблону:

по выбору средств:

Литература:

1. Гершунский Б. С. Основы электроники и микроэлектроники.- Киев: Высшая школа, 1989.

2. Цикина А. В. Проектирование транзисторных усилителей. - М.: Радио и связь, 1979г.

3. Цикина А.В.. Электронные усилители. – М.: Радио и связь, 1982.

4. Ушакова Л.В. Электронная техника. Учебное пособие. – М., 2000.

Тема: 4.4 Усилительные каскады.

Цель ВСР: в результате работы обучающиеся должны уметь выполнять расчет и построение усилительных каскадов, применяемых на производстве.

Количество задач	Характер задачи (обязательный, рекомендательный)	Норма времени (в часах по рабочей программе)	Срок выполнения (в неделях)	Форма представления материала (по каждой задаче)	Форма контроля каждой задачи
№1 №2 №3	Обязательный Обязательный Рекомендательный		1 неделя 1 неделя 1 неделя	Доклад Отчет Табличная	Выступление Защита Письменно

Задание

№1 Подготовка доклада «Усилители на ИМС».

№2 Подготовка форм отчетов к лабораторным работам.

№3 Схемы ШПУ, УМНЧ, УМВЧ.

Дата добавления: 2015-06-27