Принцип действия, назначение и режимы работы биполярных транзисторов. Режим покоя в каскаде с общим эмиттером. Выбор типа усилительного каскада по показателям мощности, рассеиваемой на коллекторе. Расчет сопротивления резистора базового делителя.
Устройства на микросхемах (более того, иногда только на микросхемах) стали проникать даже в те области, где ранее никому не приходило в голову их использовать изза явно большей себестоимости по сравнению с простейшими транзисторными цепочками (различные датчики, игрушки, бытовые и промышленные индикаторы и сигнализаторы и т.п.).Усилителями называются устройства, в которых сравнительно маломощный входной сигнал управляет передачей значительно большей мощности из источника питания в нагрузку. Наибольшее распространение получили усилители, построенные на полупроводниковых усилительных элементах (биполярных и полевых транзисторах); в последние годы усилители преимущественно используются в виде готовых неделимых компонентов - усилительных ИМС. Простейшая ячейка, позволяющая осуществить усиление, называется усилительным каскадом. В установившихся режимах многие физические величины постоянны либо изменяются весьма медленно (напряжение и частота сети, частота вращения двигателя, напор воды на гидроэлектростанции). В таком режиме транзистор также может использоваться для усиления.Для того чтобы в режиме покоя Uвых = 0, в цепь нагрузки RH необходимо ввести источник постоянного компенсирующего напряжения Ukom п = UКЭП. Допустим, что в цепь нагрузки включен источник компенсирующего напряжения Uкомп = UКЭ п. Тогда в режиме покоя ток в нагрузочную цепь (Rн, Uкомп) не ответвляется и уравнение линейной части схемы записывается в виде ік = (Ек - икэп)/Rk (2) Заменим в этом случае линейную часть схемы (Ек, Rk, Uкомп, Rн) эквивалентными сопротивлениями и ЭДС Uэкв, Rэкв, найденными согласно теореме об эквивалентном генераторе. Можно убедиться, что Rэкв = RKRH /( RK RH), a ЕЭКВ=[ RKRH /( RK RH)](Uкомп/Rн EK/Rk).Амплитуда напряжения на нагрузке Uнm = 2,8 В Нижний уровень частоты входного сигнала fн = 100 Гц Верхний уровень частоты входного сигнала fв = 6 МГЦОсуществим выбор транзистора по следующим параметрам: 1. Определим граничную частоту передачи тока базы: Граничная частота передачи тока базы f? должна более чем в пять раз превышать заданную верхнюю частоту усилителя FB: fг > 5FB, FB = 6 МГЦ, тогда fг > 30 МГЦ.Нелинейность сопротивления Rвх не учитывается, т.к. свойства входной цепи определяются сопротивлением Rг . · Рассчитаем сопротивление резистора в цепи коллектора транзистора: Rk = (1 KR) Rн= (1 1,1)·300 = 630 (Ом). · Определим эквивалентное сопротивление нагрузки каскада: · Найдем амплитуду коллекторного тока: · Рассчитаем ток покоя транзистора: k3 - коэффициент запаса, k3 =0,7?0,95 · Определим минимальное напряжение коллектор - эмиттер в рабочей точке транзистора: где Ukoct - напряжение коллектор-эмиттер, соответствующее области начальных участков выходных ВАХ транзистора (обычно принимается равным 1В). · Рассчитываем напряжение источника питания: Пусть · Определяем сопротивление резистора: Пусть На выходных характеристиках транзистора построим нагрузочную прямую по постоянному току по точка М и N.
План
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
1.1 Общие понятия
1.2 Режим покоя в каскаде с общим эмиттером
2. Практическая часть
2.1 Предварительные данные для расчета усилительного каскада
2.2 Выбор типа транзистора
2.3 Выбор режима работы транзистора по постоянному току и расчет номиналов элементов усилителя
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В современной электронике все большая роль отводится использованию достижений цифровой и (в несколько меньшей мере) аналоговой микросхемотехники. Устройства на микросхемах (более того, иногда только на микросхемах) стали проникать даже в те области, где ранее никому не приходило в голову их использовать изза явно большей себестоимости по сравнению с простейшими транзисторными цепочками (различные датчики, игрушки, бытовые и промышленные индикаторы и сигнализаторы и т.п.). Несмотря на это все еще остаются сферы, где применение дискретных элементов по-прежнему популярно, а иногда и неизбежно. Кроме того, знание способов включения и режимов работы транзисторов, а также методик построения и анализа транзисторных схем является обязательным для любого инженера - электронщика, даже если ему и не приходится в реальной жизни проектировать схемы на дискретных элементах (ведь современные микросхемы - суть транзисторные схемы, помещенные в один общий корпус с внешними выводами).
Список литературы
1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. Учеб. для вузов.- 4-е издание. - М.: Высшая школа, 2006 г.
2. Жаворонков М.А., Кузин А.В. Электротехника и электроника: учебное пособие для вузов - М.: Академия, 2012 г.
3. Полещук В.И. Задачник по электротехнике и электронике: учебное пособие для студентов - М.: Академия, 2006 г.
4. Антипов Б.Л. и др. Материалы электронной техники: задачи и вопросы: учебник для вузов - СПБ: Лань, 2011 г.
5. Ференец А.В., Хайруллина Г.С. Применение программы EWB для моделирования аналоговых устройств электроники: учебное пособие - Казань: из-во КГТУ, 2004 г.
6. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учеб. для вузов/ -М.: Горячая Линия - Телеком, 2009 г.
7. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций/ -4-е изд. -СПБ: "КОРОНА- Принт", 2004 г.
8. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Справочное руководство. Пер. с нем. - М.: Мир, 1982 г.
9. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Изд. Дом "Додэка-XXI", 2005 г.
