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.
Цельюработы является активизация самостоятельной учебной работы, развитие уменийвыполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определятьпараметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых приборов.
Исходныеданные:
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 общимэмиттером, с фиксированным током базы, с резистивно- ёмкостной связью снагрузкой.
Биполярныйтранзистор ГТ310Б.
Краткаясловесная характеристика:
Транзисторыгерманиевые диффузионно- сплавные p-n-p усилительные снормированным коэффициентом шума высокочастотные маломощные.
Предназначеныдля работы в усилителях высокой частоты. Выпускаются в металлостеклянномкорпусе с гибкими выводами. Обозначение типа приводится на этикетке.
Массатранзистора не более 0,1 г..
Электрическиепараметры.
Коэффициент шума при ƒ= 1,6 МГц, Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА неболее ……………. 3 дБ
Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала
при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, ƒ= 50 – 1000 Гц ……………………………….. 60 – 180
Модуль коэффициента передачи тока H21э
при Uкб=5 В, IЭ= 5 мА, ƒ= 20 МГц не менее …………………………... 8
Постоянная времени цепи обратной связи
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ƒ= 5 МГц не более ………………………….… 300 пс
Входное сопротивлениев 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, ƒ= 50 – 1000 Гц не более…………………….. 3 мкСм
Ёмкость коллектора при Uкб= 5 В, ƒ= 5 МГц не более ………………………… 4 пФ
Предельныеэксплуатационные 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 мощностьколлектора, мВт, при Т = 308 – 328 К определяется по формуле:
PК.макс=( 348 – Т )/ 2
Входныехарактеристики.
Длятемпературы Т = 293 К :
Iб, мкА
Uкэ= 0 В
160
Uкэ= 5 В
80
40
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
Uбэ, В
Выходныехарактеристики.
Длятемпературы Т = 293 К :
Iб= 90 мкА
Iб= 80 мкА Iк ,
мА
Iб= 70 мкА 9
Iб= 60 мкА
7
Iб= 50 мкА
Iб= 40 мкА
Iб= 30 мкА
Iб= 20 мкА
Iб= 10 мкА
1
2
3
4
5
6
Uкэ, В
Нагрузочная прямая по постоянному току.
Уравнение нагрузочнойпрямой по постоянному току для схемы включения с общим эмиттером:
Построим нагрузочную прямую по двумточкам:
при Iк= 0, Uкэ= Еп= 9 В, и при Uкэ= 0, Iк= Еп/ Rк = 9 / 1600 = 5,6 мА
Iк ,
мА
Iб0= 30 мкА
А
Iк0
1
1
2
3
4
5
Uкэ0
6
7
8
9
Еп
Uкэ, В
Uкэ=4,2 В
Uкэ= 0 В Iб, мкА
Uкэ= 5 В
40
Iб0
20
10
0,15
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,27
0,29
Uбэ0
0,31
Uбэ, В
Параметры режима покоя (рабочейточки А):
Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В, Iб0= 30 мкА, Uбэ0= 0,28 В
Величина сопротивления Rб:
Определим H–параметры в рабочей точке.
Iб = 40 мкА Iк ,
мА
Iб0= 30 мкА
ΔIк0
ΔIк
1
1
2
3
4
5
Uкэ0
6
7
8
9
Еп
Uкэ, В
ΔUкэ
Uкэ= 4,2 В Iб, мкА
ΔIб
Iб0
10
0,15
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,27
0,29
Uбэ0
0,31
Uбэ, В
ΔUбэ
ΔIк0=1,1 мА, ΔIб0=10 мкА, ΔUбэ = 0,014 В, ΔIб= 20 мкА, ΔUкэ= 4 В, ΔIк= 0,3 мА
H-параметры:
Определим G– параметры.
ВеличиныG-параметров в рабочей точке определим путём пересчётаматриц:
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 биполярноготранзистора:
Величины элементов физической эквивалентной схемы транзистора и собственнаяпостоянная 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 токабазы в схеме с общим эммитером:
Максимальная частота генерации:
Предельная частота коэффициента передачи токаэммитера в схеме с общим эммитером:
Предельная частота проводимостипрямой передачи:
Определим сопротивление нагрузки транзистора ипостроим нагрузочную прямую.
Сопротивление нагрузки транзисторапо переменному току:
Нагрузочнаяпрямая по переменному току проходит через точку режима покоя
Iк0=3 мА, Uкэ0= 4,2 В и точку скоординатами:
Iк=0, Uкэ=Uкэ0+ Iк0*R~= 4,2 + 3*10–3 * 847= 6,7 В
Iк ,
мА
Iб0= 30 мкА
А
Iк0
1
1
2
3
4
5
Uкэ0
6
7
8
9
Еп
Uкэ, В
Определим динамические коэффициенты усиления.
Iб2= 40 мкА
Iб0= 30 мкА Iк ,
мА