Лабораторная работа №3 «Биполярные транзисторы»
..pdf
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
T |
|
|
|
26.11 109 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
T CK Z0 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
R0 |
2 Z0 'T Z0 |
| S21 |
| |
12.962 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| S21 | |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
C0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
28.672 пФ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(R0 Z0 ) tg( 21 |
90) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
RЭ 1/ 'T rЭ 0.036 Ом |
|
|||||||||||||||
|
RБ |
|
|
|
|
|
|
Z0 (1 | S11 |) |
|
|
|
|
14.328Ом |
||||||||||
|
|
2 | S | |
cos |
|
2 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
| S | |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
11 |
|
11 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RК m RБ 4.298Ом |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RБ CК 4.388пс |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
CЭ |
|
|
|
1 |
|
|
|
11.61пФ |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(R |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
r ) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
(1 S ) (1 S ) S S |
|
||||||||||||||
CКЭ |
|
|
|
Im |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
22 |
|
12 21 |
0.417 пФ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Z0 |
|
(1 S11 ) (1 S22 ) S12 S21 |
|||||||||||||||||
3 Задание на лабораторную работу
В ходе выполнения лабораторной работы необходимо выполнить моделирование основных параметров биполярного транзистора, элементы эквивалентной схемы которого были определены во время выполнения расчетного задания.
3.1 Настройка проекта и создание схемы
Установите начальную и конечную частоту моделирования в настройках проекта в соответствии с рисунком 3.1.
Рисунок 3.1 – Настройки частот моделирования
Для построения схемы необходимо использовать линейную модель биполярного транзистора Elements->Circuit Elements->Linear Devices->BIP.
11
Первый порт подключается к базе транзистора (1), второй к коллектору (2), вывод эмиттера соединяется с общим проводом (3). Между коллектором и эмиттером, параллельно транзистору, подключается конденсатор. На рисунке 3.2 приведена схема подключения модели транзистора, в таблице 3.1 приведены соответствия между рассчитанными параметрами и параметрами модели транзистора, на рисунке 3.2 приведен пример определения параметров модели транзистора.
Рисунок 3.2 – Схема подключения модели транзистора
Таблица 3.1 – Таблица соответствия
Расчетный |
Параметр модели |
Расчетный |
Параметр модели |
параметр |
|
Параметр |
|
RЭ |
RE |
CЭ |
CE |
fα |
F |
СКЭ |
Паралл. ёмк. |
CK |
CC |
Τ |
T |
α |
A |
Всегда равен 0 |
GC |
RБ |
RB |
0.1 нГн |
LB, LE |
Рисунок 3.3 – Пример определения параметров модели
12
13
3.2 Моделирование основных характеристик биполярного транзистора
Необходимо выполнить построение следующих графиков: S-параметры транзистора (S11, S12, S21, S22) в линейном формате и максимальный коэффициент передачи по мощности Kp max.
Рисунок 3.4 – Пример S-параметров биполярного транзистора
Для построения графика максимального коэффициента передачи по мощности необходимо при добавлении измерения на график выбрать
Measurment Type->Linear->Gain и Measurment->Gmax, при добавлении измерения необходимо, также, выбрать отображение данных в дБ. На рисунке 3.5 приведен пример параметров выбора измерений, на рисунке 3.6 приведен пример графика максимального коэффициента передачи по мощности
14
Рисунок 3.5 – Вывод графика максимального коэффициента передачи по мощности
Рисунок 3.6 – Пример графика максимального коэффициента передачи по мощности
15
Приложение А
Таблица А.1 – Варианты расчетных заданий
№ |
|S11| |
φ11гр |
|S12| |
φ12гр |
|S21| |
φ21гр |
|S22| |
φ22гр |
f, |
IЭ, |
|
МГц |
мА |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0.85 |
-30 |
0.013 |
64 |
23.2 |
158 |
0.93 |
-11 |
100 |
10 |
|
2 |
0.58 |
-112 |
0.035 |
44 |
12.2 |
109 |
0.62 |
-30 |
500 |
10 |
|
3 |
0.49 |
-156 |
0.044 |
43 |
6.7 |
85 |
0.5 |
-33 |
1000 |
10 |
|
4 |
0.49 |
-178 |
0.056 |
47 |
4.6 |
71 |
0.46 |
-36 |
1500 |
10 |
|
5 |
0.5 |
-160 |
0.068 |
47 |
3.4 |
59 |
0.45 |
-41 |
2000 |
10 |
|
6 |
0.65 |
-46 |
0.01 |
59 |
33 |
150 |
0.89 |
-15 |
100 |
20 |
|
7 |
0.46 |
-137 |
0.025 |
56 |
13.2 |
100 |
0.57 |
-26 |
500 |
20 |
|
8 |
0.43 |
-175 |
0.038 |
58 |
6.8 |
80 |
0.52 |
-29 |
1000 |
20 |
|
9 |
0.44 |
-63 |
0.048 |
61 |
4.6 |
67 |
0.51 |
-32 |
1500 |
20 |
|
10 |
0.47 |
-148 |
0.062 |
60 |
3.5 |
56 |
0.5 |
-37 |
2000 |
20 |
16