Функциональные устройства телекоммуникаций. Контрольная работа. Информатика, ВТ, телекоммуникации.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Функциональные устройства телекоммуникаций
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Изобразим
полную принципиальную схему предварительного каскада элементами связи с
источником сигнала и последующим каскадом.
Выберем тип
транзистора исходя из заданного режима его работы и частоты верхнего среза
усилителя f В
Возьмем низкочастотный
транзистор малой мощности. Например ГТ108А [3]. Это германиевый сплавной
транзистор p-n-p типа.
Выпишем его
основные параметры из справочника [3]:
Рассчитаем параметры малосигнальной
модели биполярного транзистора [1].
Среднее
значение коэффициента передачи тока равно:
Выходная проводимость определяется как
Здесь U A — напряжение Эрли,
равное 70... 150 В у транзисторов типа р-n-р.
Объемное сопротивление области базы r Б можно
определить из постоянного времени τ К
коллекторного перехода:
Дифференциальное сопротивление
эмиттерного перехода определяется по формуле:
где =2,2 Ом дифференциальное сопротивление эмиттера;
0,026 В — температурный потенциал при Т= 300 К;
m=1 — поправочный коэффициент, принимаемый
примерно равным 1 для германиевых транзисторов.
Емкость эмиттерного перехода равна:
Рассчитаем параметры эквивалентной схемы
биполярного транзистора по дрейфу [1].
Минимальная температура перехода
транзистора
(1.8)
где P K — мощность,
рассеиваемая на коллекторе транзистора;
(1.9)
Максимальная рабочая температура
перехода:
t Пmax = t Сmax + R ПС
P K
(1.10)
Значение параметра h / 21Э
транзистора при минимальной температуре перехода:
(1.11)
Значение параметра h // 21Э
транзистора при максимальной рабочей температуре перехода:
(1.12)
Изменение параметра Δh 21Э
в диапазоне температур:
(1.13)
Изменение обратного тока коллектора в
диапазоне температур:
(1.14)
где α — коэффициент, принимаемый
для германиевых транзисторов в интервале 0,03— 0,035
Эквивалентное изменение тока в цепи базы
в диапазоне температур:
(1.15)
Эквивалентное изменение напряжения в
цепи базы, вызванное изменением температуры окружающей среды:
(1.16)
Рассчитаем
элементы эммитерной стабилизации тока покоя транзистора:
Зададимся падением напряжением на
сопротивлении R Э в
цепи эмиттера транзистора равным
U RЭ =0,2Eп=1,8В (1.17)
Определим сопротивление этого резистора:
а также сопротивление резистора в цепи
коллектора:
(1.19)
Округлим их значения до ближайших
стандартных, они будут равны соответственно 150 Ом и 270 Ом
Зададимся допустимым изменением тока
коллектора в диапазоне температур из условия
(1.20)
При этом необходимо учитывать, что
меньшее значение изменения этого тока приводит к увеличению тока, потребляемого
резистивным делителем в цепи базы, к снижению входного сопротивления и
ухудшению КПД каскада.
Исходя из требуемой стабилизации тока
покоя каскада, определяют эквивалентное сопротивление в цепи базы транзистора:
(1.21)
R Б =4,2 кОм (стандартная величина – 4,3 кОм)
Рассчитаем ток базы в
рабочей точке:
Напряжение на нижнем плече резистивного
делителя в цепи базы:
(1.23)
Сопротивление верхнего плеча
резистивного делителя в цепи базы:
(1.24)
R Б1 =10 кОм (стандартная
величина – 10 кОм)
Сопротивление нижнего плеча делителя в
цепи базы:
(1.25)
R Б2 =4,2 кОм (стандартная
величина – 4,3 кОм)
Входные сопротивления рассчитываемого R ВХ и последующего R ВХ2 = R Н каскадов:
(1.26)
Определим емкости разделительных (С Р1
и С Р2 ) и блокировочного (С Э ) конденсаторов. Эти конденсаторы вносят частотные искажения в
области нижних частот примерно в равной степени. В связи с этим заданные на
каскад частотные искажения М Н (дБ) в децибелах целесообразно
распределить поровну между данными элементами:
Емкость
первого разделительного конденсатора:
(1.28)
С Р1 =6,1 мкФ (стандартная
величина – 6,2 мкФ)
Емкость второго разделительного
конденсатора:
(1.29)
С Р2 =11 мкФ (стандартная
величина – 10 мкФ)
Емкость блокировочного
конденсатора в цепи эмиттера:
(1.30)
(1.31)
С Э =238 мкФ (стандартная
величина – 240 мкФ);
Сопротивление нагрузки каскада по
переменному току:
Коэффициент передачи каскада по
напряжению:
(1.33)
Сквозной коэффициент
передачи по напряжению:
(1.35)
Верхняя граничная частота
каскада определяется по формуле:
где — эквивалентная постоянная времени каскада в области верхних частот.
Постоянную времени можно
определить из выражения
где и
—
постоянные времени входной и выходной цепей
соответственно.
Эти постоянные времени
определяются по формулам
(1.40)
(1.41)
где С 0 —
эквивалентная входная емкость каскада,
Эквивалентная входная
емкость каскада включает емкость перехода база — эмиттер и пересчитанную на вход емкость перехода
база — коллектор С к :
(1.42)
Определим частотные искажения в области
верхних частот
(1.40)
и сравним их с заданным
значением М. Т.к. условие выполняется, т.е. М В (дБ)<М(дБ), следовательно расчет произведен
верно.
Выпишем
основные параметры заданных транзисторов:
Eг=1мВ; fc=10кГц;
Rг=1кОм; Rн=1кОм; Сн=100пФ; Ср2=10мкФ.
Принципиальная
схема анализируемого каскада с подключенными к ней источником сигнала и
нагрузкой имеет вид:
Рассчитаем
режим работы транзисторов по постоянному току, пусть Еп=10 В.
Расчет
схемы по постоянному току проводится в следующем порядке. Рассчитаем ток
делителя в базовых цепях транзисторов:
(2.1)
Определить
потенциалы баз транзисторов:
(2.2)
(2.3)
Найдем потенциалы эмиттеров транзисторов:
(2.5)
(2.6)
Напряжение
U 0БЭ выбирается
в интервале 0.5...0,7 В для кремниевых транзисторов, выберем U 0БЭ =0,5В.
Рассчитаем
ток в резисторе, подключенном к эмиттеру первого транзистора:
(2.7)
Рассчитаем
ток коллектора в рабочей точке, для этого найдем сначала найдем среднее значение
коэффициента передачи тока:
(2.8)
(2.9)
(2.10)
Определим
напряжение на коллекторе в рабочей точке:
(2.11)
(2.12)
По
результатам расчета статического режима определяются параметры моделей первого
и второго транзисторов:
Выходная проводимость определяется как
h 22 1=1,3*10 -5
См, h 22 2=1,2*10 -5 См.
Здесь U A — напряжение Эрли,
равное 100... 200 В у транзисторов типа n-р-n.
Примем U A =100В.
Предельная частота усиления транзистора
по току определяется по единичной частоте усиления f Т :
(2.14)
Граничная частота f Т
находится по формуле:
(2.15)
Объемное сопротивление области базы r Б
можно определить из постоянной времени τ К коллекторного
перехода транзистора, приводимой в справочниках:
Дифференциальное сопротивление
эмиттерного перехода определяется по формуле:
где дифференциальное
сопротивление эмиттера;
0,026 мВ — температурный потенциал при Т= 300 К;
m — поправочный коэффициент, принимаемый
примерно равным 1.5 для кремниевых транзисторов.
Емкость эмиттерного перехода равна:
Определим
коэффициент передачи по напряжению, входное и выходное сопротивление оконечного
каскада, построенного по схеме с ОЭ.
Входное
сопротивление транзистора VT2:
h 11 2=r Б2 +r Б ’ Э2 =2,2 кОм (2.19)
(2.20)
(2.21)
Сопротивление
нагрузки каскада по
переменному току:
(2.22)
Коэффициент
передачи каскада по напряжению:
(2.23)
Определим
коэффициент передачи по напряжению, сквозной коэффициент передачи по
напряжению, входное и выходное сопротивления входного каскада. При этом
необходимо учитывать, что нагрузкой входного каскада является входное
сопротивление оконечного каскада. Входной каскад построен по схеме с ОЭ.
Входное
сопротивление транзистора VT2:
h 11 1=r Б1 +r Б ’ Э1 =2,2 кОм (2.24)
(2.26)
(2.27)
Сопротивление
нагрузки каскада по
переменному току:
(2.28)
Коэффициент
передачи каскада по напряжению:
(2.29)
Сквозной
коэффициент передачи по напряжению:
(2.30)
Коэффициент
передачи по напряжению всего усилителя определяется по формуле
K U =
K U1 * K U2 =500 (2.31)
Сквозной коэффициент
передачи по напряжению K E
всего усилителя определяется аналогично:
K Е =
K Е1 * K U2 =310 (2.32)
Входное
сопротивление усилителя определяется входным сопротивлением входного каскада, а
выходное – выходным сопротивлением оконечного каскада.
Постоянные
времени в области нижних частот, связанные с разделительными конденсаторами Ср1,
Ср2, определяются по формулам:
τ Н1 =Ср1*(Rг+
R ВХ1 )=13 мс (2.33)
τ Н2 =Ср2*(R ВЫХ2 +
Rн)=20 мс (2.34)
Постоянная
времени в области нижних частот, связанная с блокировочным конденсатором Сэ,
определяется по формуле:
τ Н3 =СэRэ=30
мс (2.35)
Эквивалентная
постоянная времени в области нижних частот равна
где
τ Нi , τ Нj - эквивалентные постоянные
времени каскада в области нижних частот связанные с i-м разделительным и j-м
блокировочным и конденсаторами соответственно. τ Н =10 мс
Нижняя
частота среза определяется по формуле:
(2.37)
В
усилителе имеются три постоянных времени в области верхних частот, связанные с
входными цепями входного и оконечного транзисторов и емкостью нагрузки:
где
Сi – емкость i-го узла относительно общего провода,
Ri
– эквивалентное сопротивление i-го узла относительно общего провода.
Входная
емкость транзистора в схеме с общим эмиттером равна:
(2.39)
(2.40)
n (2.41)
(2.42)
(2.43)
Эквивалентная
постоянная времени в области верхних частот равна
Верхняя
частота среза определяется по формуле:
1. Войшвилло. Г. В. Усилительные устройства / Г. В. Войшвилло. — М.
: Радио и связь, 1983.
2. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника. / У. Титце, К. Шенк. —
М. : Мир, 1982.
3. Галкин, В. И. Полупроводниковые приборы : справочник / В. И.
Галкин, А. Л. Булычев, В. А. Прохоров. — 2-е изд. — Минск : Беларусь, 1987.
Похожие работы на - Функциональные устройства телекоммуникаций Контрольная работа. Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Дипломная работа по теме Британская интервенция в годы Гражданской войны в России
Реферат: Конституционный статус главы суверенного государства
Сочинение Про Книгу Гарри Поттер
Реферат: Римская архитектура. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Кладовая Солнце 6 Класс
Реферат: Союзный договор между гетманом Мазепой, Карлом ХІІ и Запорожской Сечью
Дипломная работа по теме Роль и место наглядности в обучении математике в средней школе
Курсовая работа по теме Нефтянной бизнес в России
Практическое задание по теме Аналіз динамічних та частотних властивостей електронного пристрою
Реферат На Тему Внутриличностный Конфликт
Курсовая работа по теме Оценка и анализ деловой активности организации ОАО 'Сетевая компания'
Реферат: Периодическая печать славянофилов. 50-60 годы ХІХ века
Реферат: Центральный процессор персонального компьютера
Курсовая работа по теме Определение основных направлений по улучшению производственно-хозяйственной деятельности предприятия
Курсовая Работа На Тему Колбасные Изделия
Реферат по теме Асмолов как основатель ДГТФ
Реферат На Тему Государственная И Муниципальная Политика В Сфере Культуры
Россия В Начале 20 Века Реферат
Контрольная Работа Программа Виноградова 4 Класс
Дипломная работа по теме Пенсионный фонд РФ: формирование, расходование и пути совершенствования деятельности
Похожие работы на - Учет кредитных ресурсов и операционная деятельность банков сфере кредитования
Реферат: Безопасность движения
Похожие работы на - Оптимизация налогового бремени