Расчет типового усилительного каскада на биполярном транзисторе - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Главная
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Расчет типового усилительного каскада на биполярном транзисторе
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.
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.
Кафедра общепрофессиональных дисциплин технических специальностей
по дисциплине " Схемотехника телекоммуникационных устройств "
Расчет типового усилительного каскада на биполярном транзисторе
Руководитель : канд. техн. наук, доцент
Транзистор с n - p - n переходом. Предназначен для использования в радиовещательной аппаратуре.
Постоянная времени цепи обратной связи при U КБ =5 В, I Э =1 мА, f =5 МГЦ - 2000 пс;
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эммитером при U К =10 В, I Э =3 мА, Т=293 К - 40-120;
Модуль коэффициента передачи тока при I Э =5 мА, U КБ =10 В, f =100 МГц - 1,5;
Граничное напряжение при Т=298/343 К, I Э =5 мА - 30 В;
Напряжение насыщения коллектор-эммитер при I К =10 мА, I Б =1 мА - 3 В;
Напряжение насыщения база-эммитер при I К =10 мА, I Б =1 мА - 25 В;
Обратный ток коллектора не более при: Т=293 К, U К =25 В - 10 мкА;
Обратный ток эммитера не более при: Т=293 К, U Э =5 В - 10 мкА;
Обратный ток коллектор-эммитер при: Т=293 К, U К =25 В - 10 мкА;
Ёмкость коллекторного перехода при U КБ =5 В - 10 пФ;
Постоянное напряжение коллектор-база при Т=213/318 К - 30 В;
Постоянное напряжение коллектор-эммитер при отключенной базе - 30 В;
Постоянное напряжение эммитер-база - 3 В;
Постоянная рассеиваемая мощность при Т=343 К - 150 мВт;
Общее тепловое сопротивление - 0,6є С/мВт;
Температура окружающей среды - 233-358 К;
На семействе выходных характеристик транзистора построим нагрузочную прямую по постоянному току. Сопротивление в цепи эмиттера возьмем из соотношения:
Посчитаем зависимость тока коллектора от сопротивлений резисторов R э и R к по формуле:
Соединим прямой линией точки на осях согласно значениям и .
Рис.1 Выходная характеристика транзистора
Рассчитаем напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке U КЭ рт .
Построим на оси абсцисс перпендикуляр от точки В. до точки пересечения нагрузочной прямой по постоянному току с одной из характеристик семейства (Рис.1).
Проекция рабочей точки на ось даст значение тока в рабочей точке.
Отметим выбранную рабочую точку на входной характеристике транзистора (Рис.2).
Рис.2 Входная характеристика транзистора
Проекция рабочей точки на ось напряжения база-эмиттер даст значение напряжения база-эмиттер в рабочей точке U БЭрт .
Рассчитаем сопротивления делителя R Б 1 , R Б 2 в цепи базы.
Согласно закону Ома, сопротивление резистора
Выберем стандартное значение сопротивления R Б 2 по ряду Е 2 4 и пересчитаем ток делителя.
Выберем стандартное значение сопротивления R Б 1 по ряду Е 2 4.
транзистор биполярный усилительный резистор
По статическим характеристикам транзистора можно определить три из четырех h -параметров: входное сопротивление h 11Э , статический коэффициент передачи тока базы транзистора h 21Э и выходную проводимость h 22Э .
при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора ( U КЭ = const ) определяют по входным характеристикам транзистора. Для этого зададим приращение напряжения база-эмиттер Д U БЭ симметрично относительно рабочей точки и определим соответствующее приращение тока базы Д I Б .
Рис.3 Определение по входной характеристике транзистора
Статический коэффициент передачи тока базы транзистора
при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора ( U КЭ = const ) определяют по выходным характеристикам транзистора. Для нахождения параметра h 21Э зададим приращение тока базы Д I Б и определим соответствующее приращение тока коллектора Д I К (Рис.4).
Рис.4 Определение по выходной характеристике транзистора
в режиме холостого хода на входе транзистора ( I Б = const ) определяют также как и параметр h 21Э по выходным характеристикам транзистора. Для нахождения параметра h 22Э зададим приращение напряжения коллектор-эмиттер ДU КЭ и определим соответствующее приращение тока коллектора ДI К (Рис.5).
Рис.5 Определение по выходной характеристике транзистора
Четвертый параметр - коэффициент обратной связи по напряжению h 12э по приводимым в справочниках статическим характеристикам определить невозможно. У маломощных транзисторов коэффициент обратной связи по напряжению h 12э = (1ч10) 10 - 4 .
Рассчитаем физические малосигнальные параметры П-образной схемы замещения биполярного транзистора (Рис.6).
Емкость коллекторного перехода при напряжении коллектор-база U КБ = U КБ рт :
где - емкость коллекторного перехода при напряжении коллектор-база = . Значения и возьмем из справочника.
Найдем выходное сопротивление транзистора
Сопротивление коллекторного перехода транзистора
Сопротивление эмиттерного перехода транзистора для тока эмиттера
Сопротивление эмиттерного перехода транзистора для тока базы
где - постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте.
Диффузионная емкость эмиттерного перехода
где - граничная частота коэффициента передачи тока.
Построим нагрузочную прямую по переменному току (Рис.7), которая будет проходить через рабочую точку и точку B с напряжением
Построим сквозную характеристику каскада - зависимость тока коллектора от напряжения база-эмиттер. Для чего предварительно заполним таблицу.
Рис.7 Нагрузочная прямая по переменному току на выходной характеристике транзистора
Максимальная амплитуда U выхm будет равна меньшему из двух напряжений: напряжения в рабочей точке U КЭ рт и разности напряжений U В - U КЭ рт .
Напряжение база-эмиттер, соответствующие токам , можно найти по входной характеристике транзистора, для чего на оси токов отложим значения токов базы из таблицы, спроецируем их на входную характеристику, а затем - на ось напряжений база-эмиттер (Рис.8).
Рис.8 Определение U эб по входной характеристике транзистора
Используя значения таблицы, построим сквозную характеристику каскада и определим наибольшую амплитуду сигнала (Рис.9).
Рис.9 Сквозная характеристика транзистора
Оценим нелинейные искажения, вносимые каскадом, при максимальной амплитуде входного напряжения. Для оценки нелинейных искажений воспользуемся методом пяти ординат. Этот метод позволяет приближенно найти амплитуды первых четырех гармоник выходного колебания каскада и соответствующие коэффициенты гармоник.
Для использования метода пяти ординат построим на сквозной характеристике точки C и D , которые должны быть удалены от рабочей точки на половину амплитуды напряжения входного сигнала. В результате на сквозной характеристике получим пять равноудаленных по оси напряжений точек A , B , РТ, C и D , ординаты которых , , , , используются при расчете коэффициентов гармоник.
Для правильного выбора резисторов необходимо рассчитать рассеиваемую ими мощность.
Мощность, рассеиваемая резистором в цепи коллектора R К ,
Мощность, рассеиваемая резистором в цепи эмиттера R Э ,
Мощность, рассеиваемая резистором R 1 в цепи базы,
Мощность, рассеиваемая резистором R 2 в цепи базы
Постоянное напряжение на конденсаторе в цепи базы
Постоянное напряжение на конденсаторе в цепи коллектора
Постоянное напряжение на конденсаторе в цепи эмиттера
В ходе курсовой работы изучены характеристики и параметры биполярного транзистора, схема включения транзистора в качестве активного элемента усилителя, схема замещения транзистора и ее параметры. Рассчитаны динамические параметры каскада для двух значений амплитуды входного сигнала. Выяснено, что коэффициенты гармоник и степень нелинейных искажений существенно зависят от амплитуды входного сигнала (при уменьшении амплитуды искажения уменьшаются).
Принципиальная электрическая схема проектируемого усилительного каскада и перечень элементов приведены в приложении.
1. Павлов В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройст в: учеб. пособие для студ. вузов / В.Н. Павлов. - М. : Издательский центр " Академия " , 2008. - 288 с.
2. Павлов В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройст в: учебник для вузов. - 2-е изд., исправ. / В.Н. Павлов, В.Н. Ногин. - М. : Горячая л и ния-Телеком, 2001. - 320 с.
3. Гусев В.Г. Электроника и микропроцессорная техник а: учебник для вузов. - В.Г. Гусев, Ю.М. Г у сев. - 5-е изд., стер. - М. : Высш. шк., 2008. - 798 с.
4. Скаржепа В.А. Электроника и микросхемотехника. Ч. 1. Эле к тронные устройства информационной автоматик и: Учебник / В.А. Скаржепа, А.Н. Луценко; Под общ. ред. А.А. Краснопрош и ной. - Кие в: Вища шк. Головное изд-во, 1989. - 431 с.
5. Агаханян Т.М. Линейные импульсные усилители / Т.М. Агаханян. - М. : Связь, 1970. - 472 с.
6. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем / И.П. Степаненко. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М. : Энергия, 1977. - 672 с.
7. ГОСТ 20003 - 74. Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров. - М. : Издательство ста н дартов, 1983. - 28 с.
8. Транзисторы для аппаратуры широкого применени я: Справочник / К.М. Брежнева, Е.И. Гантман, Т.И. Давыдова и др. Под ред. Б.Л. Перельмана. - М. : Радио и связь, 1981. - 656 с.
9. ГОСТ 28884 - 90. Ряды предпочтительных значений для резисторов и конденсаторов. - М. : Издательство ста н дартов, 1991. - 12 с.
10. Матвиенко В.А. Схемотехника телекоммуникационных устройств. Методические указания к курсовой работе. УрТИСИ ФГОБУ ВПО " СибГУТИ " . Екатеринбург, 2012.
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. курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.03.2014
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
Расчет элементов схемы по постоянному току. Определение координат рабочей точки транзистора на выходных характеристиках. Графоаналитическтй расчет параметров усилителя, каскада по переменному сигналу. Нахождение постоянного тока и мощности в режиме покоя. курсовая работа [5,3 M], добавлен 14.03.2014
Порядок определения выходных параметров каскада. Расчет значения постоянной составляющей тока коллектора и амплитуды выходного напряжения. Определение величины емкости разделительного конденсатора и коэффициента усиления по мощности усилительного каскада. курсовая работа [850,8 K], добавлен 15.05.2013
Расчет усилительного каскада, включенного по схеме с ОЭ. Компоненты схемы, ее расчет по постоянному току. Анализ схемы усилительного каскада с общим эмиттером, реализованной на биполярном транзисторе, ее моделирование с помощью MathCad15.0 и Micro-Cap9.0. курсовая работа [1,9 M], добавлен 23.03.2012
Расчет усилителя на биполярном транзисторе, параметров каскада по полезному сигналу. Моделирование усилительного каскада. Расчет генератора синусоидальных колебаний с мостом Вина и цепью автоматической регулировки усиления. Расчет источника питания. курсовая работа [2,2 M], добавлен 13.05.2014
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 типового усилительного каскада на биполярном транзисторе курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Дипломная работа: Философия П.А. Флоренского
Мини Сочинение Образ Медного Всадника
Реферат: О безопасных пищевых добавках, и "зловещих" символах, "Е". Скачать бесплатно и без регистрации
Кукольный Театр Реферат
Дипломная работа по теме Оптимизация информационно-коммутационной системы 'интеллектуальный дом' (подсистема Мультирум)
Курсовая работа по теме Производство планировочных работ в зимнее время в г. Уфа на площадке размерами 300х400 м и рытье котлована с вывозкой в отвал грунта на 5 км
Доклад по теме Мишулин Спартак Васильевич
Реферат по теме Авторская песня Виктора Цоя
Эссе Образ Екатерины В Пьесе Гроза
Сложно Ли Написать Кандидатскую Диссертацию
Реферат по теме Пятнистая лихорадка Скалистых Гор
Нового Года Эссе
Реферат: Горячие точки холодной войны
Курсовая работа по теме Будівництво дев’ятиповерхового житлового будинку
Курсовая работа по теме Фандрайзинг
Реферат: Основы минералогии
Дипломная работа по теме Разрешение конфликтов в трудовых коллективах
Реферат: Что такое прагматизм?
Курсовая работа по теме Оценка стоимости компании в рамках доходного подхода
Реферат по теме ТЭЛА
Уголовный процесс как вид правоприменительной деятельности - Государство и право шпаргалка
Учет операций по лизингу - Бухгалтерский учет и аудит реферат
Автоматизированное топологическое проектирование узла на печатной плате - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа