Министерство образования и науки Российской Федерации СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Контрольная работа по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств»Рисунок 2.1 Схема оконечного каскада делитель в цепи базы транзистора, обеспечивающий положение рабочей точки;Граничная частота транзистора оконечного каскада должна быть в 10 раз больше верхней частоты усилителя: Выбираем сопротивление в цепи коллектора, равноесопротивлению нагрузки: Ближайшее стандартное сопротивление 100 Ом. Амплитуда переменной составляющей выходного (коллекторного) тока определяется заданным выходным напряжением: Ток покоя (коллекторный ток в рабочей точке при отсутствии сигнала) с 10% запасом на нестабильность: Для обеспечения заданного выходного напряжения транзистор должен обладать, по крайней мере, двойным запасом тока: Определяем напряжение в рабочей точке: где - напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке; Определим мощность, рассеиваемую на коллекторе: При выборе транзистора учитываем следующие обстоятельства: - транзистор должен обеспечивать необходимый импульс тока ; постоянная мощность, рассеиваемая на коллекторе не должна превышать предельного значения, взятого из справочных данных на транзистор. Справочные данные на транзистор приведены из справочника «Транзисторы для аппаратуры широкого применения» Справочник / К.М.По справочным данным на транзистор определим параметры элементов упрощенной физической Т-образной эквивалентной схемы БТ, которая показана на рисунке 2.2.1. Параметры элементов определяются на основе статических характеристик: Статический коэффициент передачи тока базы: Входное сопротивление: Тогда крутизна коллекторного тока: Коэффициент усиления: Коэффициент передачи входной цепи на средних частотах: где - сопротивление источника сигнала. Сквозной коэффициент усиления каскада: Определяем искажения входной и выходной цепей на верхних частотах (в области малых времен).Найдем коэффициент усиления с учетом ООС: Определим постоянные времени транзистора, входной и выходной цепей с учетом ООС: - для выходной цепи: - для входной цепи: Найдем искажения входной и выходной цепей, а также общие искажения на верхних частотах с учетом ООС: Таким образом, с введением ООС уменьшились искажения сигнала.По сквозной динамической характеристике каскада, которая представляет зависимость выходного тока от ЭДС источника сигнала оценивают нелинейные искажения. Нелинейные искажения вызываются тем, что при полном использовании транзистора по току и напряжению он работает на нелинейных участках входной и выходной характеристик. На рисунке 4.1 входные характеристики транзистора КТ610А и выходные характеристики с нанесенной на них нагрузочной прямой для переменного тока. Величину ЭДС генератора с внутренним сопротивлением , который обеспечивает на входе напряжение , находят из уравнения (4.1): Таблица 4.1Вычисление температуры перехода осуществляется по выражению: где - тепловое сопротивление переход-среда; Тепловое сопротивление переход-среда определяется по выражению: где - максимальная температура перехода (справочное); По выражению (5.1) вычислим температуруперехода: Полный тепловой уход коллекторного тока описывается суммой: где - уход тока основных носителей; Вычислим уход тока основных носителей по выражению (5.4): Уход тока неосновных носителей вычисляется выражению: где - обратный ток коллектора, то есть ток через обратно смещенный переход коллектор-база, - коэффициент передачи тока базы при включении с общим эмиттером, .Так как тепловой уход коллекторного тока достаточно большой, соизмерим током коллектора в рабочей точке, применим более стабильную схему термостабилизации. Принцип действия эмиттерной стабилизации состоит в следующем. Допустим, за счет повышения температуры в схеме возрастают токи и .Нижняя граничная частота усилителя определяется влиянием разделительных и блокировочных емкостей. Частотные искажения в области НЧ распределим равномерно между,, : Требуемое значение постоянной времени для разделительных и блокировочных цепей усилителя определяется из следующих соотношений: где - доля частотных искажений в области НЧ, распределенных на разделительные и блокировочные цепи в безразмерных единицах.