Номер записи: 1290
Хочешь скидку? Узнай как получить
К этой записи 0 комментария (-ев)

Контрольная работа по курсу «Схемотехника телекоммуникационных устройств»

Цена: Поинтересоваться ценой

 

Работа содержит:

1. Схему рассчитываемого усилителя.
2. Выбор режима работы транзистора.
3. Расчет цепей питания по постоянному току (сопротивлений схемы).
4. Построение нагрузочной прямой по постоянному току (с обоснованием процесса построения).
5. Определение входного сопротивления усилительного каскада по переменному току.
6. Расчет стабилизации режима работы транзистора.

Контрольная работа по курсу "Схемотехника телекоммуникационных устройств"

 

 

Для выбранного режима работы (Uк0, iк0) сопротивление Rк выбирается таким образом, чтобы напряжение на сопротивлении Rэ составляло не менее (0,2…0,3)Uк0 для обеспечения стабилизации режима работы транзистора. Значит уравнение можно переписать:

Еп = Uк0 + U + 0,2*Uк0 +U

Еп =1,2* Uк0 + U + U

U =Еп -1,2* Uк0 — U

U = 24 В – 1,2*5,3 В-2,4 В = 15,24

Rк = 15,24/12 мА = 1270 Ом

Выбираем резистор МЛТ 1,3кОм, 0,125Вт +5%

 

Rэ = (24В-5,3 В – 15,24 В-2,4 В)/(12мА+0,0736 мА) ≈ 88,9 = 89 Ом

Выбираем резистор МЛТ 91 Ом, 0,125Вт +5%

 

Сопротивления в цепи делителя напряжения (Rб, R):

R =(0,5 В+1,06 В)/368 мкА =4239 Ом

Выбираем резистор МЛТ 4,3 кОм, 0,125Вт +5%

 

Rб = (24В-2,4 В-(0,5 В+1,06 В))/(73,6 мкА+368 мкА) =45380 Ом

Выбираем резистор МЛТ 47 кОм, 0,125Вт +5%

 

 

3. Определение входного сопротивления усилительного каскада

 

rб примем равное 50 Ом

Значит Rвхэ = 50 Ом+0,026*(1+163)/12 мА ≈ 405,33 Ом= 405 Ом

Rвх = (1/405 Ом + 1/47000 Ом + 1/4300 Ом) -1 ≈ 299,368 Ом = 370 Ом

 

4. Расчет стабилизации режима работы транзистора

 

Сначала рассчитывается максимальное приращение коллекторного тока без учета действия элементов стабилизации:

 неуправляемый обратный ток коллектора, рассчитанный при максимальном значении температуры p–n перехода транзистора Тп мах

Рассчитаем Тп мах :

Рк = Uкэ0*iк0 = 5,3 В*12мА = 0,0636 Вт = 63,6 мВт

 = 420С + 0,42 0С/мВт * 63,6 мВт = 68,712 0С ≈ 69 0С

 

При повышении температуры Iкб0 значительно возрастает (по показательному закону). Для кремниевых транзисторов ток возрастает в 3 раза при увеличении температуры перехода на каждые 10° .

где Т – температура, при которой приведено значение Iкб0 в справочнике.

Берём значение  с Т максимально близким к Тпмах (т.е. при Т= 850С):

= = 0,86 мкА

Теперь можно рассчитать :

= 73,6 мкА * 220+0,86 мкА*(1+220)-12 мА = 4382 мкА ≈ 4,4 мА

Затем определяется приращение коллекторного тока с учетом эмиттерной стабилизации, для чего рассчитывается глубина обратной связи по постоянному току (Fпосл)

 

где  – сопротивление делителя.,

Rд ==3,934 кОм

= 4,4 мА/ (1+(91 Ом*(1+220)/(3934 Ом+405 Ом)))=0,78 мА

При построения нагрузочной прямой записывается уравнение Кирхгофа для выходной цепи транзистора по постоянному току:

 

Еп = Uкэ + iк ×  Rн ,

Т.к. расчёт идёт для схемы 2 эмиттерного повторителя на биполярном транзисторе с комбинированной стабилизацией,то:

Rн= Rф + Rэ=1,5+0,091=1,591 кОм.

Нагрузочная прямая строится по двум крайним точкам:

при Uкэ = 0; iк = Eп/ Rн=24/1,591=15,1 мА;

при iк =0; Uкэ = Еп=24 В.

Рис. 2. Выходная характеристика транзистора КТ3107Б(на графике проведена нагрузочная прямая. Рабочая точка находится на ней.)

 

При действии дестабилизирующих факторов усилительный каскад останется работоспособен, значение переменного тока  =12 мА +0,78 мА+4 мА = 16,78 мА и не будет попадать в область насыщения транзистора.

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Пикус, Г.Е. Основы теории полупроводниковых приборов; М.: Наука. Главная редакция Физико-математической литературы, 1991. — 450 c.
  2. Федотов, А. Полупроводниковые приборы. Терминология; М.: ЭТС, 2001. — 962 c.
  3. Справочник радиолюбителя-конструктора, – М.: Энергия, 1977.