|
Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2
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 ? = 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, ? = 50 – 1000 Гц ……………………………….. 60 – 180
Модуль коэффициента передачи тока H21э
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ? = 20 МГц не менее …………………………... 8
Постоянная времени цепи обратной связи
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ? = 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, ? = 50 – 1000 Гц не более …………………….. 3 мкСм
Ёмкость коллектора при Uкб= 5 В, ? = 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
?Iк0
3
?Iк
2
1
0
1
2
3
4
5
Uкэ0
6
7
8
9
Еп
Uкэ,
В
?Uкэ
Iб,
мкА
50
40
?Iб
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
?Uбэ
?Iк0= 1,1 мА, ?Iб0 = 10 мкА, ?Uбэ = 0,014 В, ?Iб = 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
?Iк
3
Iк0
2
1
0
1
2
3
4
5
Uкэ0
6
7
8
9
Еп
Uкэ,
В
?Uкэ
Iб,
мкА
50
40
?Iб
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
?Uбэ
?Iк= 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.
1) "Электронные приборы: учебник для вузов" Дулин В.Н., Аваев Н.А., Демин В.П.
под ред. Шишкина Г.Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г..
2) Батушев В.А. " Электронные приборы: учебник для вузов"; М.: Высш.шк., 1980г.
3) Батушев В.А. " Электронные приборы: учебник для вузов"; М.: Высш.шк., 1969г.
4) Справочник " Полупроводниковые приборы: транзисторы"; М.:
Энергоатомиздат, 1985г..
5) Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным
схемам; М.: Энергия, 1976г..
6) Справочник " Транзисторы для аппаратуры широкого применения "; М.: Радио и
связь, 1981г..
1
3
| |
