Материал: КР ОРЭ Заочное вар.17 пароль на редактирование 1111

Задача №3

Нарисовать схему одиночного усилительного каскада на БТ с ОЭ и эмиттерной стабилизацией и выполнить расчет элементов схемы, задающих рабочую точку.

Выполнить графоаналитический расчет усилительного каскада в режиме класса “А”. При расчетах использовать выходные статические характеристики транзистора.

Исходные данные:

Тип транзистора: КТ3127А

UK0 6(B)

IK0 8(мА)

Решение

Расчет элементов схемы одиночного усилительного каскада на БТ с ОЭ и эмиттерной стабилизацией, принципиальная схема которого приведена на рис. 3, выполняется в следующей последовательности.

Рис 3

В рассматриваемом каскаде БТ работает в режиме “А”, и положение рабочей точки задается примерно на середине нагрузочной прямой. Поэтому напряжение источника

питания определяется из условия UИП 2UК0 2 6 12(B), а напряжение на резисторе RK определяется выражением

URK UИП UK0 UK0 6(B)

Падение напряжение на резисторе RЭ рекомендуется выбирать из диапазона

6

Напряжение UБЭ для кремниевых транзисторов лежит в диапазоне 0,6…0,8 В Принимаем UБЭ 0,7(B).

Напряжение на базе определяется как

UБ UБЭ UЭ 0.7 0,84 1,54(B)

Для обеспечения хорошей стабилизации рабочей точки ток делителя в цепи базы должен быть больше тока базы IД (5...10)IБ .

Принимаем IД 10 IБ 10 0.53 10 3 5.3(мА)

Сопротивления резисторов делителя находим согласно выражениям:

Графоаналитический расчет усилителя проводим в следующем порядке. По справочникуопределяем его максимально допустимые параметры:

- постоянный ток коллектора IK max 20(мА);

-постоянное напряжение коллектор-эмиттер UKЭmax 20(В);

-постоянная рассеиваемая мощность коллектора PK max IKUKЭ 100(мВТ).

На семействе выходных характеристик транзистора, как показано на рис. 4, строим область допустимых режимов, ограниченную IK max,UKЭmax,PK max .

Выполняем построение нагрузочной прямой, которая описывается уравнением

IK (UИП UКЭ )/ RK . Прямая проводится через две точки , лежащие на осях

7

IKmax

UИП

RK

PKmax

t

Рис 4

Максимальные значения амплитуды полуволн неискаженного сигнала соответствуют пересечению нагрузочной прямой с статическими характеристиками в точке “C” – режим насыщения и в точке “В” – режим отсечки.

Рабочая точка “O” находится на середине нагрузочной прямой, тогда

Максимальная мощность неискаженного сигнала определяется выражением:

PKm 12UKmIKm 12 4 4.75 10 3 9.5(мВт)

Мощность, потребляемая от источника питания:

P0 UK0IK0 7 6 10 3 42(мВт)

Тогда коэффициент полезного действия:

8

Задача №4

Нарисовать схему электронного ключа на БТ с ОЭ и построить его передаточную характеристику Uвых f (Uвх ). Если сопротивление нагрузки RH 5RK . Тип транзистора,

напряжение питания сопротивление резистора в цепи коллектора использовать в соответствии с исходными данными и решением задачи №1. Сопротивление резистора в

цепи базы принять равным входному сопротивлению БТ RБ h11Э рассчитанному для рабочей точки.

Исходные данные:

Тип транзистора: КТ3127А

UK0 6(B)

IK0 8(мА)

Решение

Передаточная характеристика Uвых f (Uвх ) электронного ключа на БТ,

принципиальная схема которого представлена на рис 5, выполняется в следующей последовательности.

Находим параметры эквивалентной схемы ключа, показанной на рис. 6:

Рис. 5

Рис. 6

9

напряжения UБЭi , соответствующие выходным напряжениям Uвыхi , как показано на рисунке 8. В качестве напряжения UБЭ1, соответствующего IБ 0, используют пороговое напряжение UБЭпор , которое определяется напряжением точки пересечения

прямой, аппроксимирующей входную ВАХ при больших значениях тока базы, с осью абсцисс (рис 8). Тогда соответствующие входные напряжения вычисляются согласно выражению:

10