Указания к решению задачи 2

Эта задача на расчет параметров и характеристик транзисторов.

При включении транзистора с общим эмиттером управляющим является ток базы I_б , а при включении с общей базой – ток эмиттера I_э .

В схеме с общей базой связь между приращениями тока эмиттера ∆ I_э , а также тока коллектора ∆ I_к характеризуется коэффициентом передачи тока α:

Где - напряжение между коллектором и базой.

Коэффициент передачи всегда меньше единицы. Для современных биполярных транзисторов .

При включении с общей базой ток коллектора

Коэффициент усиления по току в схеме включения транзистора с общим эмиттером определяется, как отношение приращения тока коллектора к приращению тока базы . для современных транзисторов имеет значение 20 – 200.

Где - напряжение между коллектором и эмиттером.

Ток коллектора при включении с общим эмиттером

Между коэффициентами и существует следующая связь

Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора определяется по формуле

Примеры на расчет параметров транзисторов

Пример 1:

Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, определить коэффициент усиления по его входной характеристике (см. рис. 17 Приложения 1) и выходным характеристикам (см. рис. 18 Приложения 1) , если ; . Подсчитать также коэффициент передачи по току и мощность на коллекторе .

Решение:

1. По входной характеристике определяем при ток базы

.

2. По выходным характеристикам для и определяем ток коллектора .

3. На выходных характеристиках строим отрезок АВ, из которого находим

4. Определяем коэффициент усиления

5. Определяем коэффициент передачи по току

6. Определяем мощность на коллекторе

Пример 2:

Для транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером, найти ток базы , ток коллектора и напряжение на коллекторе , если напряжение ; Напряжение питания ; сопротивление нагрузки в цепи коллектора Входная и выходные характеристики приведены на рис. 19 и 20 Приложения 1.

Перед решением этого примера приведем некоторые пояснения. Для коллекторной цепи усилительного каскада в соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать уравнение

т.е. сумма напряжений на резисторе и коллекторного напряжения всегда равно – ЭДС источника питания.

Расчет такой нелинейной цепи, т.е. определение и для различных значений тока базы и сопротивления резистора , можно произвести графически. Для этого на семействе выходных характеристик необходимо провести из точки на оси абсцисс вольт-амперную характеристику для резистора, удовлетворяющую уравнению

Эту характеристику удобно строить по двум точкам: при на оси абсцисс и при на оси ординат.

Построенную таким образом, вольт-амперную характеристику коллекторного резистора часто называют линией нагрузки. Точки пересечения ее с коллекторными выходными характеристиками дают графическое решение для данного резистора и различных значений тока базы .

Решение

1. Откладываем на оси абсцисс точку , а на оси ординат – точку, соответствующую

2. Соединяем эти точки прямой и получаем линию нагрузки.

3. Находим по входной характеристике для ток базы

4. Находим на выходных характеристиках точку А при пересечении линии нагрузки с характеристикой, соответствующей

5. Определяем для точки А ток коллектора и напряжение .

Часть 2

Каждый студент определяет свой вариант по таблице 18 следующим образом: цифра по горизонтали — последняя цифра зачетной книжки студента, буквы по вертикали — первая буква фамилии студента. Так, например студент Иванов с последним номером зачетной книжки — 5, согласно таблице 18 должен письменно ответить на вопросы по варианту №8 в каждой из представленных тем.

Таблица 18