Построение нагрузочной прямой по постоянному току. Задание на курсовую работу стр

Содержание

Цель работы стр. 3

Задание на курсовую работу стр. 4

Построение нагрузочной прямой по постоянному току стр. 6

Определение малосигнальных параметров транзистора в рабочей точке cтр. 9

Рассчет параметров элементов эквивалентной схемы замещения стр. 10

Граничные и предельные частоты биполярного транзистора стр. 12

Определение сопротивления транзистора по переменному току стр. 13

Построение сквозной характеристики стр. 14

Определение динамических параметров усилительного каскада стр. 15

Определение коэффициента нелинейных искажений стр. 16

Заключение стр. 18

Библиографический список стр. 19

Приложение стр.20
1. Цель курсовой работы

Целью курсовой работы является закрепление знаний, полученных при изучении дисциплины «Основы схемотехники», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов.

В ходе выполнения курсовой работы необходимо для заданного типа транзистора выписать паспортные параметры и статические характеристики, в соответствии со схемой включения и величинами элементов схемы усилительного каскада выбрать положение режима покоя, для которого рассчитать величины элементов эквивалентных схем транзистора и малосигнальные параметры транзистора, графо-аналитическим методом определить параметры усилительного каскада.

Задание на курсовую работу

Исходные данные:

Тип транзистора	КТ203Б
Напряжение источника питания, Eп	24 В
Сопротивление в цепи коллектора, Rк	6,2 кОм
Сопротивление нагрузки, Rн	9,1 кОм

Описание транзистора:кремниевый эпитаксиально-планарный p-n-p транзистор предназначен для работы в схемах усиления и генерирования колебаний в диапазоне до 5 МГц, в стабилизаторах напряжения, в схемах переключения и в других схемах.

Корпус металлический, герметичный, с гибкими выводами. Масса транзистора не более 0.5 г [2].

Электрические параметры:

Наименование	Обозначение	Значения	Режим измерения
MIN	MAX	Uк, В	Iк, мА	Iэ, мА	f, МГц
Обратный ток коллектора, мкА: · при Тс = +125 0С · при Тс = -60 0С	Iкбо	0,015 0,05 0,008
Обратный ток эмиттера, мкА	Iэбо
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Iб=4 мА), В	UКЭ нас
Входное сопротивление транзистора в режиме малого сигнала, Ом	h11б
Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с ОЭ: · при Тс = +125 0С · при Тс = -60 0С	h21э
Емкость коллекторного перехода, пФ	Ск						104
Предельная частота коэффициента передачи тока, МГц	fh21б						104

Максимально допустимые параметры:

Ø постоянный ток коллектора I_{к max} = 10 мА;

Ø импульсный ток коллектора I_{к,и max} =50 мА (t_и =10 мкс,Q≥10);

Ø среднее значение тока эмиттера в импульсном режиме I_{Э, и ср} = 10 мА

(t_и =10 мкс,Q≥10);

Ø постоянное напряжение эмиттер-база U_эбmax = 15 В;

Ø постоянное напряжение коллектор-база:

· при Т_с = -60…+75 ⁰С, U_кбmax = 30 В;

· при Т_с = +125 ⁰С, U_кбmax = 15 В;

Ø постоянное напряжение коллектор-эмиттер U_{кэ max} :

· при Т_с = -60…+75 ⁰С, U_{кэ max} = 30 В;

· при Т_с = +125 ⁰С, U_{кэ max} = 15 В;

Ø постоянная рассеиваемая мощность коллектора:

· при Т_с = -60…+75 ⁰С, P_{к max} = 150 мВт;

· при Т_с = +125 ⁰С, P_{к max} =60 мВт;

Ø температура перехода Т _{п мах} = 150⁰С;

Ø допустимая температура окружающей среды -60…+125 ⁰С.

Гарантируются при температуре окружающей среды Т_с= -60…+125 ⁰С.

Построение нагрузочной прямой по постоянному току

На семействе выходных характеристик построим нагрузочную прямую по постоянному току. Воспользуемся схемой с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией рабочей точки. Нагрузочная прямая строится по уравнению:

Найдем R_э:

R_э =0,2×R_к=0,2×6,2×10³=1240 Ом.

Номинальное значение R_э=1200 Ом = 1,2 кОм.

Построение нагрузочной прямой по постоянному току:

• I_к = 0, U_кэ = Е_п =24 В;
• U_кэ = 0,

КТ203Б имеет ∆I_б = 20 мкА.

Рис 1. Семейство выходных характеристик транзистора

Рис2. Входные характеристики транзистора

Выбираем рабочую точку на середине нагрузочной прямой, тогда

U_кэ⁰ = 11 В, I_к⁰ = 1,7 мА.

Зафиксируем параметры режима покоя:

I_б⁰ = 0,04 мА.

U_бэ⁰ = 0,56 В.

Выберем ток делителя I_д, протекающего через R₂, из условия I_д=5×I_б^о, и определим величины резисторов R₁, R₂ по следующим соотношениям:

I_д = 5 × 0,04×10^-3 = 0,2 мА.

U_Rэ = I_э × R_э » I_к^о×R_э = 1,7×10^-3×1200 = 2,04 В

U_R2 = U_бэ^о + U_Rэ = 0,56 + 2,04 = 2,6 B

Номинал R₁ = 91 кОм.

Номинал R₂ = 13 кОм.

Рис 3.Схема транзистора с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией