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 ѓ = 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, ѓ = 50 – 1000 Гц ………………………………... 60 – 180 Модуль коэффициента передачи тока H21э
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ѓ = 20 МГц не менее ………………………….... 8 Постоянная времени цепи обратной связи
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ѓ = 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, ѓ = 50 – 1000 Гц не более ……………………... 3 мкСм Ёмкость коллектора при Uкб= 5 В, ѓ = 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, 05 0, 1 0, 15 0, 2 0, 25 0, 3 0, 35 Uбэ, 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 Uкэ0 6 7 8 9 Еп Uкэ, В Iб, мкА 50 40 30 Iб0 20 10 0 0, 15 0, 17 0, 19 0, 21 0, 23 0, 25 0, 27 0, 29 Uбэ0 0, 31 Uбэ, В 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 ДIк0 3 ДIк 2 1 0 1 2 3 4 5 Uкэ0 6 7 8 9 Еп Uкэ, В ДUкэ Iб, мкА 50 40 ДIб 30 Iб0 20 10 0 0, 15 0, 17 0, 19 0, 21 0, 23 0, 25 0, 27 0, 29 Uбэ0 0, 31 Uбэ, В ДUбэ
ДIк0= 1, 1 мА, ? Iб0 = 10 мкА, ? Uбэ = 0, 014 В, ДIб = 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 Uкэ0 6 7 8 9 Еп Uкэ, В Определим динамические коэффициенты усиления. Iк , мА 6 5 А 4 ДIк 3 Iк0 2 1 0 1 2 3 4 5 Uкэ0 6 7 8 9 Еп Uкэ, В ДUкэ Iб, мкА 50 40 ДIб 30 Iб0 20 10 0 0, 15 0, 17 0, 19 0, 21 0, 23 0, 25 0, 27 0, 29 Uбэ0 0, 31 Uбэ, В ДUбэ
ДIк= 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.
“Электронные приборы: учебник для вузов” Дулин В. Н. , Аваев Н. А. , Демин В. П. под ред. Шишкина Г. Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г...
Батушев В. А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М. : Высш. шк. , 1980г. Батушев В. А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М. : Высш. шк. , 1969г. Справочник “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”; М. : Энергоатомиздат, 1985г...
Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам; М. : Энергия, 1976г...
Справочник “ Транзисторы для аппаратуры широкого применения ”; М. : Радио и связь, 1981г...