Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Схемотехника усилительных устройствСодержание книги Поиск на нашем сайте СХЕМОТЕХНИКА УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ Методические указания к практическим занятиям и самостоятельным работам Омск - 2006 Составители: Завьялов Сергей Анатольевич, канд. техн. наук., доцент, Губарев Алексей Александрович, канд. техн. наук. Предназначены для студентов радиотехнических специальностей (210302, 200102, 210402, 210106, 200101) очной, заочной и дистанционной форм обучения по курсам «Аналоговые электронные устройства», «Основы схемотехники», «Электронные цепи и микросхемотехника», «Усилительные устройства». Печатаются по решению редакционно-издательского совета ОмГТУ
Определяем элементы базовой цепи · Для схемы на рис. 17 цепь базового тока описывается по закону Кирхгофа
· Для схемы на рис. 18 необходимо определить ток делителя напряжения, выполненного на сопротивлениях R1, R2. Ток делителя задаем из соображений приближения свойств делителя напряжения к свойствам идеального источника напряжения (он не должен ограничивать ток базы):
Сопротивления резисторов: верхнего плеча делителя R1 и нижнего плеча делителя R2 в цепи базы определяем как:
· Для схемы на рис. 19 цепь базового тока также в соответствии с законом Кирхгофа описывается
· Для схемы на рис. 20 необходимо записать два выражения для двух ветвей тока: тока делителя и тока базы. Для тока делителя при условии
· Для схемы на рис. 21 следует учесть, что базовый ток вытекает с коллектора БТ. Следовательно, поскольку
Все номиналы сопротивлений после расчета следует округлять до значений, регламентированных рядом сопротивлений Е24 и при необходимости (в случаях грубого округления) корректировать еще и значения параметров рабочей точки БТ. Определяем мощность, рассеиваемую на элементах схемы Расчет по постоянному току можно считать законченным после дополнительной оценки мощности по закону Джоуля-Ленца, рассеиваемой на каждом элементе схемы. Для сопротивлений это необходимо при выборе типа сопротивления по величине рассеиваемой мощности, а для БТ постоянная рассеиваемая мощность коллектора дает величину запаса от предельной справочной рассеиваемой мощности коллектора. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ
Существуют три основные схемы включения БТ по переменному току: с общим эмиттером (ОЭ), с общей базой (ОБ) и с общим коллектором (ОК). Названия схем включения БТ показывают вывод транзистора, являющийся общим для цепи входного и выходного сигнала переменного тока. Как правило, по переменному току общий электрод всегда подключается к проводнику с нулевым потенциалом (к «земле» схемы). Различное включение БТ позволяет строить каскады, отличающиеся друг от друга коэффициентами усиления по напряжению и току, величиной входного и выходного сопротивления, частотными характеристиками. Варианты включения БТ по переменному току без цепей установки рабочей точки изображены на рис. 24. Для составления схем усилительного каскада с заданным вариантом включения БТ по переменному току пригодны все виды установки рабочей точки, рассмотренные ранее (рис. 16…21). При этом термостабильность каскада определяется видом типа установки рабочей точки, а параметры каскада по переменному току − комбинацией свойств: самого БТ, заданных его включением по переменному току, величинами сопротивлений в цепях тока базы и тока коллектора (эмиттера), полученных в результате расчета по постоянному току, и величиной сопротивления нагрузки. Чаще всего на практике необходимо, наоборот, обеспечить определенные усилительные свойства каскада при заданной термостабильности, что возможно после определенной оптимизации режима работы схемы одновременно и по постоянному и по переменному току. Вариант включения БТ по переменному току с ОЭ с установкой рабочей точки по постоянному току (как на рис. 20) с фискированным напряжением на базе и эмиттерной стабилизацией представлен на рис. 25. Сигнал с источника переменного напряжения
На рис. 27 показан вариант использования БТ с включением по переменному току – ОК. Схема установки рабочей точки такая же, как на рис. 25, 26. Коллекторный вывод VT1 по переменному току заземлен через конденсатор C2. Сигнал с источника переменного напряжения
ОЦЕНКА ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТИ Внешние температурные воздействия способны значительно сместить положение рабочей точки транзистора и изменить параметры каскада. Для определения температурной нестабильности тока коллектора или расчета номиналов элементов цепей питания, обеспечивающих заданную температурную нестабильность, должны быть известны пределы изменения температуры p-n перехода В диапазоне рабочих температур каскада от
Значение Влияние температуры на статические характеристики БТ определяется следующими факторами. 1. Изменение коэффициента передачи тока базы С повышением температуры перехода
При этом изменение коэффициента передачи тока в интервале температур
Номинальное значение коэффициента передачи тока ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Задание 1. На основе ВАХ БТ, приведенных в табл. 1 для заданного преподавателем варианта, в рабочей точке указанного БТ определить графическим способом его h-параметры и построить для схемы включения БТ с ОЭ (рис. 12) его эквивалентную схему с использованием h-параметров. Таблица 1
Отчет по 1-му заданию должен содержать: определение h-параметров, ВАХ указанного БТ с графическими построениями для определения каждого из h-параметров, расчетные выражения h-параметров, эквивалентную модель БТ на основе h-параметров. Следует сравнить полученные значения
Задание 2. На основе полученных в задании 1 h-параметров БТ рассчитать и построить Т-образную физическую эквивалентную схему БТ (рис. 5) и эквивалентную схему БТ при включении с ОЭ на основе y-параметров (рис. 13). В отчете следует привести выражения для расчета параметров модели и эквивалентные схемы БТ.
Задание 3. Рассчитать аналитически параметры эквивалентной малосигнальной схемы БТ для включения с ОЭ (рис. 14) для указанного в таблице 1 варианта задания и построить эквивалентную схему БТ. В отчете необходимо привести формулы для расчета параметров модели, найти максимально реализуемый в схеме с ОЭ коэффициент усиления по напряжению
Задание 4. Произвести расчет по постоянному току схем на рис. 17, 18, 19, 20, 21. Тип БТ указан в табл. 1 варианта задания 1. Напряжение питания схем задать положительным и равным значению В отчете должны быть приведены: все схемы формирования режима по постоянному току с указанными на них номиналами и мощностями резисторов, и напряжениями, рассчитанными в каждом узле схемы и на выводах БТ относительно земляного проводника. Должны быть приведены расчетные выражения и собственно сам расчет по постоянному току для каждой из схем рис. 17, 18, 19, 20, 21. Величина сопротивлений должна быть выбрана из ряда элементов Е24. Для каждого резистора схемы следует произвести оценку рассеиваемой на нем мощности и в соответствии с величиной рассчитанной мощности выбрать тип резистора, для БТ следует определить запасы по предельной рассеиваемой мощности на коллекторе БТ и по максимально допустимым
Задание 5. Произвести расчет по переменному току всех схем рис. 25, 26, 28. Требования термостабильности не учитываем. Тип БТ выбирается по номеру варианта табл. 1 из первого задания. Исходные данные для расчета параметров каскада необходимо взять в табл. 2 в соответствии с номером варианта. Режим по постоянному току для всех типов включения БТ на рис. 25, 26, 28 должен быть задан одинаковым. Предварительно следует произвести расчет параметров эквивалентных схем всех усилительных каскадов (ОЭ, ОБ, ОК на рис. 25, 26, 28) как формализованного узла в соответствии с рис. 29, как источника напряжения, управляемого напряжением, к которому подключается источник сигнала и нагрузка. Нарисовать эквивалентную схему. Свойства всех рассчитанных эквивалентных схем (ОЭ, ОБ, ОК) свести в отдельную таблицу и сравнить между собой. Таблица 2
Окончание таблицы 2
В отчете по заданию должны содержаться: полные принципиальные схемы всех усилительных каскадов (ОЭ, ОБ, ОК) с рассчитанными элементами схемы, включая элементы формирования рабочей точки, блокировочные и разделительные конденсаторы, которые должны соответствовать ряду элементов Е24; эквивалентная схема усилительного каскада как формализованного узла в соответствии с рис. 29; таблица свойств эквивалентной схемы для всех вариантов включения БТ; найденные значения параметров, обозначенные знаком «?» в табл. 2, для всех схем на рис. 25, 26, 28; приведены аналитические выражения для расчета и собственно сам расчет по переменному и постоянному току. Задание 6. Произвести расчет по постоянному и переменному току однокаскадных усилителей, представленных на рис. 34, 35, 36, 37 прил. Добавить к схеме каскада недостающие элементы: источник сигнала, нагрузку, разделительные и блокировочные конденсаторы. Сопротивление генератора
Задание 7. Произвести расчет по постоянному и переменному току двухкаскадных усилителей, представленных на рис. 38 - 41 прил. Так же как в задании 6 следует добавить к схеме каскада недостающие элементы: источник сигнала, нагрузку, разделительные и блокировочные конденсаторы. Сопротивление генератора Задание 8. Разработать усилительный каскад, удовлетворяющий следующим требованиям: сквозной коэффициент усиления по напряжению В отчете должны присутствовать: выбор структуры цепей питания и термостабилизации; описание хода оптимизации схемы для достижения заданного коэффициента температурной нестабильности Приложение
коэффициент усиления по току входное сопротивление крутизна выходное сопротивление Сопротивление R2, как и в схеме на рис. 35, служит для увеличения входного сопротивления усилительного каскада.
На рис. 8 изображена каскодная схема ОЭ-ОБ. Комбинация ОЭ-ОБ позволяет получить расширение полосы пропускания усилителя в область высших частот, характерное для схемы с ОБ, при достаточно большом входном сопротивлении каскада, характерном схеме с ОЭ. Нагрузкой VT1 служит малое входное сопротивление каскада на VT2 по схеме с ОБ, поэтому
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Жеребцов И.П. Основы электроники. – Ленинград: Энергоатомиздат, 1985. 2. Ровдо А.А. Схемотехника усилительных каскадов на биполярных транзисторах. – М.: Додека, 2002. 3. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учеб. пособие для вузов / Г.И. Изъюров, Г.В.Королев, В.А. Терехов и др. – М.: Высш. шк., 1987. 4. Ежков Ю.С. Справочник по схемотехнике усилителей. – М.: ИП РадиоСофт, 2002. 5. Остапенко Г.С. Усилительные устройства. – М.: Радио и связь, 1989. 6. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. У. Титце, К. Шенк: пер. с нем. – М.: Мир, 1983. 7. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / К.М. Брежнева, Е.Г. Гантман, Т.И. Давыдова и др. Под. ред. Б.Л. Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981. 8. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник / В.Л. Аронов, А.В. Баюков, А.А. Зайцев и др.; Под общ. ред. Н.Н. Горюнова. – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1985. 9. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. – М.: Мир, 1991. 10. Искусство схемотехники / П.Хоровиц, У. Хилл − М.: Мир. 2002.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Модели биполярного транзистора………………………………………………….3 2. Установка рабочей точки биполярного транзистора………………..……………11 3. Схемы включения биполярного транзистора по переменному току................…20 4. Расчет основных параметров каскадов усиления по переменному току в области низких частот………………………………………………………………………….23 5. Температурные свойства транзистора. Оценка термостабильности.......………29 6. Задания для самостоятельной работы…………………………………….………36 7. Приложение…………………………………………………………………………41
СХЕМОТЕХНИКА УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ Методические указания к практическим занятиям и самостоятельным работам Омск - 2006 Составители: Завьялов Сергей Анатольевич, канд. техн. наук., доцент, Губарев Алексей Александрович, канд. техн. наук. Предназначены для студентов радиотехнических специальностей (210302, 200102, 210402, 210106, 200101) очной, заочной и дистанционной форм обучения по курсам «Аналоговые электронные устройства», «Основы схемотехники», «Электронные цепи и микросхемотехника», «Усилительные устройства». Печатаются по решению редакционно-издательского совета ОмГТУ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-19; просмотров: 889; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 216.73.217.21 (0.01 с.) |