Контрольная работа по "Схемотехнике телекоммуникационных устройств"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Мая 2013 в 12:09, контрольная работа

Краткое описание

Выполнить расчет сопротивлений схемы предварительного каскада усиления на биполярном транзисторе с эмиттерной стабилизацией. Расчет резистивного каскада усиления на БТ.... Как видно по графику изменение тока коллектора не приведет к существенному смещению точки покоя в область насыщения транзистора, следовательно усилительный каскад будет работоспособен.

Прикрепленные файлы: 1 файл

К раб.осн.схемотехники .doc

— 119.50 Кб (Скачать документ)

Федеральное агентство  связи

Сибирский Государственный  Университет Телекоммуникаций и  Информатики

Межрегиональный центр  переподготовки специалистов

 

 

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине: Схемотехника телекоммуникационных устройств

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Ашербакиев М.Х.

Гр.РБТ-11

Проверил: ___________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск, 2013

 

Выполнить расчет сопротивлений  схемы предварительного каскада  усиления на биполярном транзисторе  с эмиттерной стабилизацией.

 

Технические данные:

  1. Тип транзистора – КТ361А  (р-n-p);
  2. h21max/ h21min = 90/20;
  3. Iкб0max/T = 25/100 мкА/ ° С;
  4. Тс max = 46° С;
  5. Еп = 20 В;
  6. Rвх сл = 800 Ом;
  7. Um вх сл = 150 мВ;
  8. Im вх сл = 2 мА;
  9. Rпс = 0,67 ° С/мВт.

 

 

Параметры транзистора  КТ361А

Структура транзистора

h21ЭМИН

h21ЭМАКС

rБ’, Ом

uК.МАКС, В

РК.МАКС, мВт

fT, МГц

CК, пФ

20

90

50

20

150

250

9

p-n-p


 

 

Расчет резистивного  каскада    усиления   на БТ

 

1. Принципиальная   схема   каскада:

Рисунок 1 – Схема эмиттерного  повторителя на биполярном транзисторе

 

2. Выбор режима работы  транзистора 

Режим работы транзистора определяется постоянными токами и напряжениями на электродах транзистора (Uк0, iк0, Uб0, iб0). В каскаде предварительного усиления, работающего в режиме “А”, постоянные составляющие выходных токов и напряжений выбираются значительно больше переменных, которые необходимо обеспечить на входе следующего каскада, для уменьшения нелинейных искажений. Минимальные значения iк0 и Uк0 ограничены, во первых, усилительными свойствами транзистора, которые ухудшаются при iк0 < 1 мА, и, во-вторых, режимом насыщения транзистора, при котором нелинейность характеристик резко возрастает при Uкэ < Uк нас, где Uк нас – напряжение насыщения транзистора, указанное в справочнике. Таким образом:

мА.

мА = 8 мА

Выбирем  Uк0 равным 5 В с учетом следующих соображений:

    • при меньших напряжениях сказывается нелинейность характеристик транзистора вблизи режима насыщения, что приводит к существенному изменению коэффициента усиления под действием дестабилизирующих факторов.
    • необходимо предусмотреть запас на нестабильность точки покоя (тока iк0) при изменении температуры р – n перехода транзистора, иначе изменение коллекторного тока (при изменении температуры окружающей среды, саморазогрева транзистора, замены элементов) может привести к существенным нелинейным искажениям.

где h21э = – средний статический коэффициент усиления транзистора.

 мА

Uб0 возьмем равным 0,7 В.

 

3. Расчет сопротивлений  схемы

Расчет схемы проводится с учетом фильтра в цепи питания (Rф), падение напряжения на котором выбирают из рекомендации: U < 0,2Еп.

U < 0,2

20

U = 3 В

Тогда

где ток делителя выбирается из условия iдел = (3…10) iб0.

iдел = (3…10)

0,189 = 1 мА.

Отсюда,

 кОм

Возьмем = 0,33 кОм, тип – МЛТ-0,125.

Сопротивление Rэ определяется из уравнения Кирхгофа для выходной цепи транзистора

 кОм

Возьмем = 1,5 кОм, тип – МЛТ-0,125.

Сопротивления резисторов делителя напряжения, создающих смещение в базовой  цепи транзистора, определяются из соотношений:

 

Подставим числовые значения:

 кОм

Возьмем = 13 кОм, тип – МЛТ-0,125.

 кОм

Возьмем = 6,2 кОм, тип – МЛТ-0,125.

 

4. Определение входного  сопротивления усилительного каскада

Входное сопротивление  определяется как параллельное соединение сопротивлений делителя (R, Rб) и входного сопротивления транзистора с учетом местной обратной связи (МОС), последовательной по входу и параллельной по выходу, возникающей в схеме эмиттерного повторителя:

где

;

;

– сопротивление нагрузки транзистора  по переменному току.

 

Определим сопротивление  нагрузки транзистора по переменному току:

 Ом

 

 Ом

Тогда,

 кОм

Возьмем = 22 кОм, тип – МЛТ-0,125.

 

5. Определение максимального  приращения коллекторного тока  при изменении температуры.

Сначала рассчитаем максимальное приращение коллекторного тока без  учета действия элементов стабилизации

Δiк0 мах = iб0 × h21э мах + Iкб0 мах × (1 + h21э мах) – iк0

где Iкб0 мах – неуправляемый обратный ток коллектора, рассчитанный при максимальном значении температуры p–n перехода транзистора

Δiк0 мах = 0,189 × 10-3 × 90 + 25 ×10-6 × (1 + 90) – 0,008 = 0,011 А

Тп мах = Тс + Rпс× Рк

где Рк = Uк0 × iк0 – мощность рассеивания на коллекторе транзистора;

      Rпс – тепловое сопротивление переход–среда, которое характеризует степень отвода тепла от p–n перехода в окружающую среду.

Тп мах = 46 + 0,67 × 5 × 8 = 72,8° С

При повышении температуры Iкб0 значительно возрастает. Для кремниевых транзисторов ток возрастает в 3 раза при увеличении температуры перехода на каждые 10° .

где Т – температура, при которой приведено значение Iкб0 в справочнике.

 мкА

Определим приращение коллекторного  тока с учетом эмиттерной стабилизации, для чего рассчитаем глубину обратной связи по постоянному току (Fпосл)

где – сопротивление делителя.

 кОм

Возьмем = 4,3 кОм, тип – МЛТ-0,125.

Отсюда,

 мА

 

6. Построение нагрузочной  прямой по постоянному току

При построения нагрузочной прямой записывается уравнение Кирхгофа для  выходной цепи транзистора по постоянному  току

Еп = Uкэ + iк × Rн,

где Rн= Rф + Rэ;

Rн= 0,33 + 1,5 = 1,83 кОм

1,8 кОм.

Нагрузочная прямая строится по двум крайним точкам:

     при Uкэ = 0    iк = Еп / Rн = 20 / 1,8 = 11,1 мА;

     при iк =0       Uкэп = 20 В.

Как видно по графику  изменение тока коллектора не приведет к существенному смещению точки  покоя в область насыщения  транзистора, следовательно усилительный каскад будет работоспособен.

 


Информация о работе Контрольная работа по "Схемотехнике телекоммуникационных устройств"