Материалы сайта
Это интересно
Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2
УПИ – УГТУ Кафедра радиоприёмные устройства. Контрольная работа № 2 по дисциплине: “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “. Вариант № 17 Шифр: Ф.И.О Заочный факультет Радиотехника Курс: 3 Работу не высылать. УПИ – УГТУ Кафедра радиоприёмные устройства. Контрольная работа № 2 по дисциплине: “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “. Вариант № 17 Шифр: Ф.И.О Заочный факультет Радиотехника Курс: 3 Работу не высылать. Аннотация. Целью работы является активизация самостоятельной учебной работы, развитие умений выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых приборов. Исходные данные: Тип транзистора ………………………………………………………………… ГТ310Б Величина напряжения питания Еп ……………………………………………... 5 В Сопротивление коллекторной нагрузки Rк …………………………………… 1,6 кОм Сопротивление нагрузки Rн ……………………………………………………. 1,8 кОм Схема включения транзистора с общим эмиттером, с фиксированным током базы, с резистивно- ёмкостной связью с нагрузкой. Биполярный транзистор ГТ310Б. Краткая словесная характеристика: Транзисторы германиевые диффузионно- сплавные p-n-p усилительные с нормированным коэффициентом шума высокочастотные маломощные. Предназначены для работы в усилителях высокой частоты. Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Обозначение типа приводится на этикетке. Масса транзистора не более 0,1 г.. Электрические параметры. Коэффициент шума при f = 1,6 МГц, Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА не более ……………. 3 дБ Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, f = 50 – 1000 Гц ……………………………….. 60 – 180 Модуль коэффициента передачи тока H21э при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, f = 20 МГц не менее …………………………... 8 Постоянная времени цепи обратной связи при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, f = 5 МГц не более ………………………….… 300 пс Входное сопротивление в схеме с общей базой при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА …………………………………………………… 38 Ом Выходная проводимость в схеме с общей базой при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, f = 50 – 1000 Гц не более …………………….. 3 мкСм Ёмкость коллектора при Uкб= 5 В, f = 5 МГц не более ………………………… 4 пФ Предельные эксплуатационные данные. Постоянное напряжение коллектор- эмиттер: при Rбэ= 10 кОм ……………….………………………………………… 10 В при Rбэ= 200 кОм ……………….……………………………………….. 6 В Постоянное напряжение коллектор- база ………………………………………... 12 В Постоянный ток коллектора ……………………………………………………… 10 мА Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т = 233 – 308 К ………... 20 мВт Тепловое сопротивление переход- среда ………………………………………... 2 К/мВт Температура перехода ……………………………………………………………. 348 К Температура окружающей среды ………………………………………………... От 233 до 328 К Примечание. Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора, мВт, при Т = 308 – 328 К определяется по формуле: PК.макс= ( 348 – Т )/ 2 Входные характеристики. Для температуры Т = 293 К : |Iб,| | | | | | | | | |мкА| | | | | | | | | |200| | | | | | | | | |160| | | | | | | | | |120| | | | | | | | | |80 | | | | | | | | | |40 | | | | | | | | | |0 |0,0|0,1|0,1|0,2|0,2|0,3|0,3|Uбэ| | |5 | |5 | |5 | |5 |,В | Выходные характеристики. Для температуры Т = 293 К : |Iк | | | | | | | | |, | | | | | | | | |мА | | | | | | | | |9 | | | | | | | | |8 | | | | | | | | |7 | | | | | | | | |6 | | | | | | | | |5 | | | | | | | | |4 | | | | | | | | |3 | | | | | | | | |2 | | | | | | | | |1 | | | | | | | | |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |Uкэ| | | | | | | | |,В | Нагрузочная прямая по постоянному току. Уравнение нагрузочной прямой по постоянному току для схемы включения с общим эмиттером: Построим нагрузочную прямую по двум точкам: при Iк= 0, Uкэ= Еп = 9 В, и при Uкэ= 0, Iк= Еп / Rк = 9 / 1600 = 5,6 мА |Iк | | | | | | | | | | | |, | | | | | | | | | | | |мА | | | | | | | | | | | |6 | | | | | | | | | | | |5 | | | | | | | | | | | |4 | | | | | | | | | | | | | | | | |А | | | | | | |3 | | | | | | | | | | | |Iк0| | | | | | | | | | | |2 | | | | | | | | | | | |1 | | | | | | | | | | | |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ| | | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В | | | | | | |0 | | | | | | |Iб,| | | | | | | | | | |мкА| | | | | | | | | | |50 | | | | | | | | | | |40 | | | | | | | | | | |30 | | | | | | | | | | |Iб0| | | | | | | | | | |20 | | | | | | | | | | |10 | | | | | | | | | | |0 |0,1|0,1|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,3|Uбэ| |0,1|7 |9 |1 |3 |5 |7 |9 |1 |,В | |5 | | | | | | |Uбэ| | | | | | | | | | |0 | | | Параметры режима покоя (рабочей точки А): Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В, Iб0= 30 мкА, Uбэ0= 0,28 В Величина сопротивления Rб: Определим H–параметры в рабочей точке. |Iк | | | | | | | | | | | |, | | | | | | | | | | | |мА | | | | | | | | | | | |6 | | | | | | | | | | | |5 | | | | | | | | | | | |4 | | | | |?Iк| | | | | | | | | | | |0 | | | | | | |3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |?Iк| | | | | | | | | | | | | | | |2 | | | | | | | | | | | |1 | | | | | | | | | | | |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ| | | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В | | | | | | |0 | | | | | | ?Uкэ |Iб,| | | | | | | | | | |мкА| | | | | | | | | | |50 | | | | | | | | | | |40 | | | | | | | | | | | | |?Iб | | | | | | |30 | | | | | | | | | |Iб0| | | | | | | | | |20 | | | | | | | | | | |10 | | | | | | | | | | |0 |0,1|0,1|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,3|Uбэ| |0,1|7 |9 |1 |3 |5 |7 |9 |1 |,В | |5 | | | | | | |Uбэ| | | | | | | | | | |0 | | | ?Uбэ ?Iк0= 1,1 мА, ?Iб0 = 10 мкА, ?Uбэ = 0,014 В, ?Iб = 20 мкА, ?Uкэ= 4 В, ?Iк= 0,3 мА H-параметры: Определим G – параметры. Величины G-параметров в рабочей точке определим путём пересчёта матриц: G-параметр: G11э= 1,4 мСм, G12э= - 0,4*10 –6 G21э= 0,15 , G22э= 4,1*10 –3 Ом Определим величины эквивалентной схемы биполярного транзистора. Схема Джиаколетто – физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора: Величины элементов физической эквивалентной схемы транзистора и собственная постоянная времени транзистора определяются соотношениями (упрощёнными): Собственная постоянная времени транзистора: Крутизна: Определим граничные и предельные частоты транзистора. Граничная частота коэффициента передачи тока: Предельная частота коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эммитером: Максимальная частота генерации: Предельная частота коэффициента передачи тока эммитера в схеме с общим эммитером: Предельная частота проводимости прямой передачи: Определим сопротивление нагрузки транзистора и построим нагрузочную прямую. Сопротивление нагрузки транзистора по переменному току: Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В и точку с координатами: Iк= 0, Uкэ= Uкэ0+ Iк0*R~= 4,2 + 3*10 –3 * 847 = 6,7 В |Iк | | | | | | | | | | | |, | | | | | | | | | | | |мА | | | | | | | | | | | |6 | | | | | | | | | | | |5 | | | | | | | | | | | |4 | | | | | | | | | | | | | | | | |А | | | | | | |3 | | | | | | | | | | | |Iк0| | | | | | | | | | | |2 | | | | | | | | | | | |1 | | | | | | | | | | | |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ| | | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В | | | | | | |0 | | | | | | Определим динамические коэффициенты усиления. |Iк | | | | | | | | | | | |, | | | | | | | | | | | |мА | | | | | | | | | | | |6 | | | | | | | | | | | |5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |А | | | | | | |4 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |?Iк | | |3 | | | | | | | | | | |Iк0| | | | | | | | | | |2 | | | | | | | | | | | |1 | | | | | | | | | | | |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ| | | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В | | | | | | |0 | | | | | | ?Uкэ |Iб,| | | | | | | | | | |мкА| | | | | | | | | | |50 | | | | | | | | | | |40 | | | | | | | | | | | | |?Iб | | | | | | |30 | | | | | | | | | |Iб0| | | | | | | | | |20 | | | | | | | | | | |10 | | | | | | | | | | |0 |0,1|0,1|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,3|Uбэ| |0,1|7 |9 |1 |3 |5 |7 |9 |1 |,В | |5 | | | | | | |Uбэ| | | | | | | | | | |0 | | | ?Uбэ ?Iк= 2,2 мА, ?Uкэ= 1,9 В, ?Iб = 20 мкА, ?Uбэ = 0,014 В Динамические коэффициенты усиления по току КI и напряжению КU определяются соотношениями: Выводы: Данная работа активизировала самостоятельную работу, развила умение выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых транзисторов, дала разностороннее представление о конкретных электронных элементах. Библиографический список. 1) “Электронные приборы: учебник для вузов” Дулин В.Н., Аваев Н.А., Демин В.П. под ред. Шишкина Г.Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г.. 2) Батушев В.А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1980г. 3) Батушев В.А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1969г. 4) Справочник “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”; М.: Энергоатомиздат, 1985г.. 5) Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам; М.: Энергия, 1976г.. 6) Справочник “ Транзисторы для аппаратуры широкого применения ”; М.: Радио и связь, 1981г.. ----------------------- [pic] Iб= 20 мкА Uкэ= 0 В Iб= 10 мкА Uкэ= 5 В Iб= 30 мкА Iб= 40 мкА Iб= 50 мкА Iб= 60 мкА Iб= 70 мкА Iб= 80 мкА Iб= 90 мкА [pic] Iб0= 30 мкА Uкэ=4,2 В Uкэ= 5 В Uкэ= 0 В [pic] Iб0= 30 мкА [pic] Uкэ= 4,2 В [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] Iб0= 30 мкА Iб0= 30 мкА Uкэ= 4,2 В Iб2= 40 мкА Iб1= 20 мкА [pic] Iб = 40 мкА