Задание для РГЗ
1. Выписать из справочника параметры транзистора МП – 40А.Нарисовать чертёж выводов транзистора.
2. Зарисовать входную и выходную характеристики транзистора.
3. Нарисовать схему с общим эмиттером. Определить графически h-параметры для схемы собщим эмиттером.
4. Нарисоватьсхему с общим коллектором и общей базой. Рассчитать h-параметры для схемвключения с общим коллектором и общей базой.
5. Анализпо полученным результатам.
транзистор коллектор схема
Связь между h-параметрами в различных схемах включения
/>
Справочные параметры транзистора МП – 40А
Промышленностью выпускается 4 группы транзисторов МП – 40А – «В, Г,Д, Е» – В справочниках приводятся параметры и характеристики на группутранзистора. Для проведения расчета выбираю транзистор группы «Д», т.е.транзистор МП – 40А.
Условное наименование транзистора имеет 5 элементов1 элемент 2 элемент 3 элемент 4 элемент 5 элемент М П 4 А Обозначает исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен транзистор. М – Кремниевый сплавной. Буква определяющая подкласс (или группу) транзистора п – полевой. Характеризует назначение прибора. 2 – 3. 30 МГц (средней частоты). Число обозначающее номер разработки транзистора. Буква, условно определяющая классификацию транзисторов по параметрам.
/>
/>
Характеристика транзистора МП-40А: кремневый сплавной, германиевыйр-п-р транзистор, предназначен для работы в усилительных и переключающих схемах.Корпус металлический, герметичный, с гибкими выводами. Масса транзистора не более 2 г.
Условное обозначение.
/>Наименование Обозначение Значение Режимы измерения min макс Uк, В Uэ, В Iк, мА I в, мА Iэ, мА f, Гц Обратный ток коллектора Iкбо 0,5 15 5 Обратный ток эмиттера Iэбо 5 30 5 Входное сопротивление транзистора в режиме малого сигнала, Ом h11б 25 35 5 1 1 Коэффициент обратной связи по напряжению h12б 110–3 5-Ю» 3 5 1 1 Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с ОЭ h21э 20 40 5 1 1 Выходная проводимость в режиме малого сигнала при х.х., мкСм h22б 0,5 3,3 5 1 1 Предельная частота коэффициента передачи тока, МГц Fh21б 1,0 3,0 5 1 Емкость коллекторного перехода, пФ
ск 20 50 5 465 Коэффициент шума, дБ Кш 5 12 1,5 0.5 1 Сопротивление базы, Ом Rб 200 5 1 465
Максимально допустимые параметры (гарантируются при температуреокружающей среды, Тс=-60…+70° С):
Iк max – постоянный ток коллектора, мА ………………………… 20
Iк, и max – импульсный ток коллектора, мА ……………………. 150
Uэк max – постоянное напряжение эмиттер-база, В………….……. 5
Uкб max – постоянное напряжение коллектор-база, В ……………. 30
Uкэ max – постоянное напряжение коллектор-эмиттер, В ………… 30
Pк max – постоянная рассеиваемая мощность коллектора, мВт …… 150
при Тс=+100° С ……… 75
Uкб пр – пробивное напряжение коллектор-база, В ………………. 30
Uкэ и max – импульсное напряжение коллектор-база, В ……….…. 30
Uкб и max – импульсное напряжение коллектор-эмиттер, В ………. 30
Допустимая температура окружающей среды, °С ………… -60 … +70
Графическоеопределение h-параметров для схемы с общим эмиттером
/>
/>
∆Iб=0,2мА
Величины А-параметров можно определить по статистическим входным ивыходным характеристикам задавая приращение одному из параметров. Параметры h11и h12 определяются по входнымхарактеристикам. Параметры h21 и h22 определяются по семейству выходных характеристик.
Входное сопротивление – сопротивление транзистора входному току.
/>
Коэффициентобратной связи по напряжению показывает, какая часть выходного сигналатранзистора поступает на его вход.
/>
Коэффициент усиления по току показывает во сколько раз изменение тока 1кбольше фиксированного изменения тока Iб.
/>
Выходная проводимость характеризует внутреннее выходное сопротивлениетранзистора.
/>
Включение транзистора по схеме с общим эмиттером
Каскад по схеме с ОЭ при усилении переворачивает фазу напряжения, т.е.между выходным и входным напряжением имеется фазовый сдвиг 180. Достоинствосхемы с ОЭ – удобство питания ее от одного источника, поскольку на коллектор ибазу подаются питающие напряжения одного знака. Недостатки данной схемы – худшиепо сравнению со схемой ОБ частотные и температурные свойства. С повышениемчастоты усиление в схеме с ОЭ снижается в значительно большой степени, нежели всхеме с ОБ. Режим работы схемы ОЭ сильно зависит от температуры.
/>
Расчет h-параметров для схемы включения с общей базой
/>
/>
/>
/>
/>
Данная схема дает значительно меньшее усиление по мощности и имеетеще меньшее входное сопротивление, чем схема с ОЭ. Но по своим частотным итемпературным свойствам она значительно лучше схемы ОЭ. Для схемы ОБ фазовыйсдвиг между выходным и входным напряжением отсутствует, т.е. фаза напряженияпри усилении не переворачивается. Каскад по схеме ОБ вносит при усилениименьшие искажения, нежели каскад по схеме ОЭ.
Расчет h-параметров для схемы включения с общимколлектором
/>
/>
/>
/>
/>
В схеме OK входное напряжение полностью передается обратнона вход, т.е. очень сильна отрицательная обратная связь. Выходное напряжениесовпадает с входным и почти равно ему (выходное напряжение повторяет входное).Поэтому данный каскад обычно называют эмиттерным повторителем.
Важнейшие параметры основных схем включения транзисторов*** Схема ОЭ Схема ОБ Схема ОК h11 Сотни – тысячи Единицы – десятки Десятки – сотни h12 0,01 – 0,1 0,1 – 1 1 |h21| Десятки – сотни Немного меньше единицы Десятки тысяч – сотни тысяч 1/h22 Сотни – тысячи Тысячи – сотни тысяч Сотни – тысячи
Анализ полученных результатов.
Сводная таблица полученных результатовИсследуемый параметр Схема включения транзистора мп-40А ОЭ ОБ ОК
h11 (входное сопротивление)
166 Ом
5,35 Ом
166 Ом
h12 (коэффициент обратной связи)
0,02
0,14
1
| h2I| (коэффициент усиления по току)
30
31
0,97 1/h22 (выходное сопротивление)
0,33 кОм
11,6 кОм
0,33 кОм
Входное сопротивление h11схемы включения транзистора должно бытьмаксимальным, этим исключается шунтирующее действие каскада на предыдущий узел.По полученным входным сопротивлениям для различных схем включения делаем вывод,что наибольшими значениями обладает схема ОЭ и ОК. Однако схема ОК обеспечиваетмаксимальную отрицательную обратную связь. Наименьшим входным сопротивлением h11=5.35 Ом обладает схема с ОБ, чтозатрудняет ее использование с высокоомными выходными источниками. Данная схемаприменяется в основном совместно со схемой ОК (каскадные схемы включения).
Коэффициент обратной связи h12 определяет коэффициентусиление каскада по напряжению. Наибольшим коэффициент усиления по напряжению,обладает схема ОЭ и ОБ (обратная связь минимальна). Схема с ОК имеетмаксимальную обратную отрицательную связь поэтому данная схема включенияобладает минимальным усилением по напряжению.
Коэффициент усиления по току h21. Наименьшим усилением потоку обладает каскад ОБ, наибольшим – каскад с ОК, следовательно схему с ОКцелесообразно включать на каскады имеющие низкое входное сопротивление(например, генератор тока).
Выходное сопротивление 1/h22. Наибольшим выходным сопротивлением обладаетсхема с ОБ, что затрудняет ее использование в схемах имеющих низкое входноесопротивление.
Список используемой литературы
1. Транзисторыдляаппаратуры широкого применения: Справочник / К.М. Брежнева, Е.И. Гантман,Т.И. Давыдова и др. Под ред. Б.Л. Перельмана. – М.: Радио и связь,1981. — 656 с.: ил.
2. Жеребцов И.П. Основыэлектроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отд-ние, 1990. – 352 с: ил.
3. Справочникрадиолюбителя. – 3-е изд. Под общей редакцией А.А. Куликовского — М:Госэнергоиздат, 1961. – 500 с: ил.