Расчет основных характеристик усилительного каскада биполярного транзистора - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Расчет основных характеристик усилительного каскада биполярного транзистора

Описание характеристик транзистора. Построение практической схемы каскада с общим эмиттером. Выбор режима работы усилителя. Алгоритм расчета делителя в цепи базы, параметров каскада. Оценка нелинейных искажений каскада. Выбор резисторов и конденсаторов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Резистор в цепи коллектора Rк (кОм): 0,82
Резистор в выходной цепи усилительного каскада Rн (кОм): 1,2
Величина напряжения питания Еп (В): 15
Целью данной курсовой работы по предмету “Схемотехника телекоммуникационных устройств” является применение знаний полученных при изучении данного предмета, получение опыта разработки и расчета основных характеристик усилительного каскада, использование справочной литературы, определение параметров эквивалентной схемы биполярного транзистора.
В данном курсовом проекте будем рассчитывать усилительный каскад на биполярном транзисторе включенный по схеме с общим эмиттером с использованием эмиттерной стабилизации, которая применяется для предотвращения сильных нелинейных искажений, тепловой неустойчивости транзисторов и уменьшения нестабильности параметров усилительного каскада.
Кремниевый планарно-эпитаксиальный n-p-n транзистор предназначен для использования в усилительных схемах.
Корпус металлический, герметичный, с гибкими выводами. Масса транзистора не более 0,6 г.
Обратный ток коллектора Iкб0 (Uк = 20 В), мкА 1
Обратный ток эмиттера Iэб0 (Uэ =20 В), мкА 3
Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте |h21э|
(Uк = 5 В,Iэ = 10 мА, ? = 10 МГц) 1
Коэффициент обратной связи по напряжению в режиме
малого сигнала h21б (Uк = 5 В , Iэ = 1 мА , ? = 1 кГц) 3*10^ -3
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером h21э (Uк = 1 В,Iэ = 5 мА) min=20; max=60
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером h21э при Тс =+125 оС (Uк = 1 В,Iэ = 5 мА) min=20; max=100
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером h21э при Тс = -60 оС (Uк = 1 В,Iэ = 5 мА) min=8; max=60
Емкость коллекторного перехода Ск (Uк = 5 В, ? = 10 МГц),пФ 20
(Гарантируются при температуре окружающей
Iк max1) - постоянный ток коллектора ,мА 20
Iк и max - импульсный ток коллектора (tи ? 100 мкс, Q ? 10),мА 100
Uэб макс - постоянное напряжение эмиттер -база ,В20
Uкб макс - постоянное напряжение коллектор -база ,В20
UкэR макс - постоянное напряжение коллектор-эмиттер (Rб ? 2 кОм),В 20
Pк макс2) - постоянная рассеиваемая мощность коллектора (при Тс = -60 …+90оС), мВт 150(при Тс = +125 оС) , мВт 60
Тп макс - температура перехода, оС 150
Допустимая температура окружающей среды, оС -60 оС… +125
1) Для приборов, которым присвоен государственный Знак качества, максимально допустимый постоянный ток коллектора Iк max =30мА. При этом значение статистического коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ не нормируется.
2) При повышении температуры от 90 до 125 оС допустимая мощность уменьшается линейно.
2. Семейства входных и выходных характеристик транзистора
На рисунках 1 и 2 представлены семейства входных и выходных характеристик транзистора КТ201А.
3.Практическая схема каскада с общим эмиттером
Рисунок 3. Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией
На семействе выходных характеристик транзистора построим нагрузочную прямую по постоянному току (рисунок 4). Координаты точек этой прямой:
(0,Е/(Rк+Rэ)) и (Е,0) - (15,2 и 15,0)
Сопротивление в цепи эмиттера возьмём из соотношения:
Напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке Uкэ рт. найдем по формуле (1)
Рассчитанная точка не совпала с одной из характеристик семейства, поэтому примем за рабочую точку ближайшую точку пересечения:
Отметим выбранную точку на выходной характеристике транзистора (рисунок 5) Iб=0,1мА
На практике сквозной ток делителя выбирают из условия
Согласно закону Ома, сопротивление резистора
По ряду Е24 выбираем сопротивление = 2,4 кОм
Далее произведем расчет резистора RБ1 по формуле (5)
По ряду Е24 выбираем сопротивление = 11 кОм
6.Определение h-параметров транзистора по статическим характеристикам
По статическим характеристикам транзистора можно определить три из четырех
h-параметров: входное сопротивление h11э, статический коэффициент передачи тока
базы транзистора h21э и выходную проводимость h22э.
Входное сопротивление h11э=ДUБЭ/ДIБ при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора (UКЭ=const) определяют по входным характеристикам транзистора.
Для этого зададим приращение напряжения база-эмиттер ДUБЭ симметрично относительно рабочей точки (рисунок 6)
и определим соответствующее приращение тока базы ДIБ.
Рисунок 6. Входное сопротивление, измеряемое при коротком замыкании на выходе транзистора
Статический коэффициент передачи тока базы транзистора h21э= ДIк/ ДIБ при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора(UКЭ=const) определяют по выходным характеристикам транзистора.
Для нахождения параметра h21э необходимо задать приращение тока базы ДIБ и определить соответствующее приращение тока коллектора ДIк, (рисунок 7).
Выходную проводимость =ДIк/ ДUкэ в режиме холостого хода на входе транзистора (Iб=const) определяют также, как и параметр по выходным характеристикам транзистора(рисунок 8).
Четвертый параметр-коэффициент обратной связи по напряжению по приводимым в справочниках статическим характеристикам определить невозможно.У маломощных транзисторов коэффициент обратной связи по напряжению .
7.Расчет параметров элементов схемы замещения транзистора
Эта схема известна также в литературе под названием <<гибридная схема замещения>> и <<схема замещения Джиаколетто>>.
Емкость коллекторного перехода при напряжении коллектор-база Uкб= Uкбрт
Где -емкость коллекторного перехода при напряжении коллектор-база.
Значения и возьмем из справочника,причем значение -из той же строки справочника, что и
Напряжение коллектор-база в рабочей точке рассчитаем по формуле:
Сопротивление коллекторного перехода транзистора
Сопротивление эмиттерного перехода транзистора для тока эмиттера
Сопротивление эмиттерного перехода для тока базы
У транзисторов малой мощности средней частоты значение не нормируется,поэтому для этих транзисторов =100200 Ом.
Диффузная емкость эмиттерного перехода
-граничная частота коэффициента передачи тока, частота на которой модуль коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эмиттером =1
где -частота, на которой измерен модуль коэффициента передачи тока базы
8.Расчет основных параметров каскада
9.Оценка нелинейных искажений каскада
Построим нагрузочную прямую по переменному току (рисунок 10) ,
которая будет проходить через рабочую точку и точку <В> с напряжением
Точки пересечения нагрузочной прямой по переменному току с выходными характеристиками транзистора занесём в таблицу 1.
Напряжение база-эмиттер ,соответствующие токам iк1- iк4 находим по входной характеристике транзистора.
Для повышения точности графических построений, начальный участок графика входной характеристики следует исключить, сместив начало отчета по оси напряжений база-эмиттер, и изменив масштаб по оси напряжений база-эмиттер, как показано на рисунке 11.
Используя пары значений UБЭ, IК из таблицы, строим сквозную характеристику,
Рисунок 12.Сквозная характеристика транзистора
Запишем полученное значение максимальной амплитуды входного сигнала UБЭ m=0,09 В. UБЭ.РТ=0,76 В
10.Оценка нелинейных искажений, вносимых каскадом, при максимальной амплитуде входного напряжения
Для оценки нелинейных искажений воспользуемся методом пяти ординат, который позволяет приближенно найти амплитуду первых четырех гармоник выходного колебания каскада и соответствующие коэффициенты гармоник. Для использования метода пяти ординат построим на сквозной характеристике точки C и D,которые будут удалены от рабочей точки на половину амплитуды напряжения входного сигнала. В результате на сквозной характеристике получаем пять равноудаленных по оси напряжения точек A ,B ,PT, C и D,ординаты которых iA , iB , iPT , iC , iD, используются при расчете коэффициентов гармоник.
iA=3 , iB=22 , iPT=8 , iC=6 , iD=13
11.Выбор резисторов и конденсаторов
Для правильного выбора резисторов необходимо рассчитать рассеиваемую ими мощность.
Мощность, рассеиваемая резистором в цепи коллектора RК,
Мощность, рассеиваемая резистором в цепи эмиттера RЭ
Мощность, рассеиваемая резистором RБ1 в цепи базы транзистора
Мощность, рассеиваемая резистором RБ2 в цепи базы транзистора
Для выбора конденсаторов необходимо также рассчитать рабочие напряжения, при которых они будут работать в усилителе.
Постоянное напряжение на конденсаторе в цепи базы СБ
Постоянное напряжение на конденсаторе в цепи коллектора СК
Постоянное напряжение на конденсаторе в цепи эмиттера СЭ
Номинальное напряжение соответствующего конденсатора должно с некоторым запасом превышать рабочее напряжение, рассчитанное по формулам (35)-(37).
В данной курсовой работе были произведены расчеты усилительного каскада на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией, малосигнальных параметров транзистора, элементов малосигнальной эквивалентной схемы и динамических параметров усилительного каскада. В данной работе наиболее полезным является усвоение методики расчета биполярного
1. В.А. Матвиенко/Методические указания к курсовой работе/ Екатеринбург 2012
2. Остапенко Г.С. Усилительные устройства: Учеб: пособие для вузов.-М.: Радио и связь, 1989.-400 с.: ил.
3. Транзисторы и полупроводниковые диоды. Справочник под редакцией Николаевского И.Ф. М.: Связьиздат. 1963. 646с
4. Электронные приборы.: Учебник для вузов/ В.Н. Дулин, Н.А. Аваев, В.П. Демин и др.; Под ред. Г.Г. Шишкина, 4-е изд., перераб. доп. М.: Энергоатомиздат, 1989 496 с
Основы схемотехники аналоговых электронных устройств. Расчет физических малосигнальных параметров П-образной схемы замещения биполярного транзистора, оценка нелинейных искажений каскада. Выбор резисторов и конденсаторов для усилительного каскада. курсовая работа [911,3 K], добавлен 10.02.2016
Расчет и компьютерное моделирование усилителя на примере усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с общим эмиттером. Выбор параметров, соответствующих максимальному использованию транзистора. Электрическая схема каскада. курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.05.2013
Основные параметры и характеристики, выбор режима работы транзистора. Расчет малосигнальных параметров. Определение основных параметров схемы замещения. Расчет основных параметров каскада. Оценка нелинейных искажений. Выбор резисторов и конденсаторов. курсовая работа [964,4 K], добавлен 01.10.2014
МП 40 - транзисторы германиевые сплавные, усилительные низкочастотные с ненормированным коэффициентом шума на частоте 1кГц. Паспортные данные транзистора. Структурная схема каскада с общим эмиттером. Динамические характеристики усилительного каскада. курсовая работа [120,0 K], добавлен 19.10.2014
Расчет токов и напряжений для всех элементов схемы усилительного каскада с общим эмиттером с распределенной нагрузкой. Моделирование переходных и частотных характеристик каскада в ППП "MicroCap". Статический и усилительный режим работы транзистора. курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.02.2012
Выбор параметров усилительного каскада. Построение статистических характеристик транзистора, нагрузочной прямой для режима постоянного тока в цепи коллектора. Выбор положения начальной рабочей точки Р для режима постоянного тока в цепи коллектора. курсовая работа [433,7 K], добавлен 23.11.2010
Свойства и возможности усилительных каскадов. Схема каскада с использованием биполярного транзистора, расчет параметров. Семейство статических входных и выходных характеристик. Расчет усилительного каскада по постоянному току графоаналитическим методом. контрольная работа [235,3 K], добавлен 03.02.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет основных характеристик усилительного каскада биполярного транзистора курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Контрольная работа по теме Политические особенности некоторых зарубежных стран
Дипломная Работа На Тему Реконструкция Участка Обработки Осадков Очистной Станции Канализации Г. Челябинска
Реферат по теме Вопросно-ответная система
Реферат по теме Судьба термоядерного синтеза
Реферат: Современные направления в психологии бихевиоризм, психоанализ, гештальтпсихология
Мой Стиль Одежды Сочинение
Курсовая работа по теме Автоматы продольного точения
Доклады На Тему Философ Дени Дидро
Реферат: Договорные отношения в туризме
Курсовая работа по теме Диагностирование асинхронных двигателей единых серий
Реферат по теме О трояком аспекте языковых явлений и об эксперименте в языкознании
Реферат: Способы улучшения цифровых сигналов в условиях ограниченного объема априорной информации
Реферат: Middle Class Essay Research Paper Being middle
Сочинение Отзыв По Рассказу Пантелеева Главный Инженер
Экономическая сущность оборотных средств предприятия, их структура и кругооборот
Реферат: Преобразование солнечной энергии. Скачать бесплатно и без регистрации
Решебник Лабораторных Работ По Химии
Курсовая работа: Учет расчетов и анализ по оплате труда ООО "Юнион"
Тема Сочинения Литература Егэ 11 Класс
Контрольная работа: Денежно-кредитная система Германии
Проблемы соблюдения и защиты основных прав и свобод человека в местах лишения свободы - Государство и право дипломная работа
Система государственной службы Российской Федерации - Государство и право курсовая работа
Судебно-бухгалтерская экспертиза - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа