Методические указания
1. Изучить материал, посвященный графическому расчету усилительного каскада на биполярном транзисторе [3, п. 3.8].
2. Нарисовать схему усилительного каскада и пояснить назна-чение ее элементов.
9
Исходные данные к заданию 1
№ вар |
Элементы схемы |
Масштабные коэффициенты |
Номера решаемых задач |
|||||
ЕК В |
RК кОм |
RБ кОм |
RН кОм |
ЕГМ В |
N |
M |
||
1 |
15 |
1,5 |
125,0 |
0,5 |
0,60 |
2 |
30 |
1.1 |
3 |
17 |
1,0 |
106,3 |
0,4 |
0,80 |
3 |
40 |
1.2 |
4 |
18 |
2,0 |
112,5 |
0,6 |
0,40 |
2 |
40 |
1.1 |
6 |
20 |
1,0 |
111,1 |
0,4 |
0,90 |
4 |
45 |
1.2 |
7 |
15 |
1,0 |
75,0 |
0,4 |
0,50 |
3 |
50 |
1.1 |
9 |
17 |
2,0 |
106,3 |
0,6 |
0,40 |
2 |
40 |
1.2 |
10 |
18 |
1,0 |
100,0 |
0,4 |
0,45 |
4 |
45 |
1.1 |
12 |
20 |
2,0 |
166,7 |
0,6 |
0,60 |
2 |
30 |
1.2 |
13 |
15 |
1,5 |
107,1 |
0,5 |
0,70 |
2 |
35 |
1.1 |
15 |
17 |
1,5 |
94,4 |
0,5 |
0,45 |
2 |
45 |
1.2 |
17 |
19 |
1,0 |
105,6 |
0,4 |
0,90 |
4 |
45 |
1.1 |
18 |
20 |
1,5 |
125,0 |
0,5 |
0,80 |
3 |
40 |
1.2 |
20 |
16 |
1,5 |
114,3 |
0,5 |
0,70 |
2 |
35 |
1.1 |
21 |
17 |
1,5 |
94,4 |
0,5 |
0,90 |
2 |
45 |
1.2 |
22 |
18 |
1,0 |
90,0 |
0,4 |
0,50 |
4 |
50 |
1.1 |
24 |
20 |
2,0 |
166,7 |
0,6 |
0,90 |
2 |
30 |
1.2 |
25 |
15 |
1,5 |
107,1 |
0,5 |
0,35 |
2 |
35 |
1.1 |
27 |
17 |
1,0 |
85,0 |
0,4 |
0,50 |
3 |
50 |
1.2 |
29 |
19 |
1,5 |
135,7 |
0,5 |
0,70 |
3 |
35 |
1.1 |
30 |
20 |
1,5 |
111,1 |
0,5 |
0,45 |
3 |
45 |
1.2 |
№ вар |
Элементы схемы |
Параметры управляющей характеристики |
Номер решаемой задачи |
|||||
ЕС В |
RС кОм |
RИ кОм |
RН кОм |
ЕГМ В |
||||
UПОР В |
IС МАКС мА |
|||||||
2 |
17 |
11 |
0,7 |
4,0 |
0,30 |
-1,2 |
1,4 |
1.3 |
5 |
20 |
12 |
0,6 |
4,0 |
0,20 |
-1,0 |
1,1 |
1.3 |
8 |
18 |
10 |
0,7 |
4,0 |
0,25 |
-1,3 |
1,4 |
1.3 |
11 |
16 |
11 |
0,6 |
4,0 |
0,20 |
-1,0 |
1,0 |
1.3 |
14 |
19 |
12 |
0,6 |
4,0 |
0,25 |
-1,3 |
1,3 |
1.3 |
16 |
16 |
10 |
0,7 |
3,5 |
0,20 |
-1,0 |
1,3 |
1.3 |
19 |
19 |
11 |
0,7 |
3,5 |
0,30 |
-1,4 |
1,6 |
1.3 |
23 |
18 |
12 |
0,6 |
4,0 |
0,25 |
-1,2 |
1,2 |
1.3 |
26 |
16 |
11 |
0,7 |
3,5 |
0,30 |
-1,5 |
1,5 |
1.3 |
28 |
18 |
11 |
0,6 |
3,5 |
0,20 |
-1,1 |
1,3 |
1.3 |
10
жениях UЗИ2 и UСИ2, а UЗИ2 = UЗИ1 - ЕС и UСИ2 = UСИ1 - ЕС, его выходные характеристики будет начинаться при UСИ1 = ЕС, и ток стока будет расти
с уменьшением UСИ1 и UЗИ1. Иными словами характеристики р-ка-нального транзистора будут идти как бы навстречу характеристикам n-канального транзистора. При этом (для удобства последующего построения передаточной характеристики) на каждой из построенных
выходных характеристик транзистора VT2 следует указать не значение напряжения UЗИ2, которому она соответствует, а соответствующее значение входного напряжения UВХ = UЗИ1.
5. Поскольку в рассматриваемом ключе входное напряжение управляет состоянием не только активного, но и нагрузочного тран-зистора, положение нагрузочной линии не является фиксированным, как в других типах ключей [5, п.7.2], а изменяется с изменением входного напряжения. При каждом значении входного напряжения роль нагрузочной линии играет выходная характеристика нагрузочного транзистора, соответствующая данному входному напряжению. Поэтому для построения передаточной характеристики ключа необхо-димо определить точки пересечения выходных характеристик активного и нагрузочного транзисторов, соответствующих различным значениям входного напряжения, и определить значения выходного напряжения UВЫХ=UСИ1, соответствующего этим точкам. При этом значения входного и выходного напряжений следует записывать в таблицу.
6. Используя данные таблицы построить на миллиметровке передаточную характеристику транзисторного ключа. На этом же графике построить передаточную характеристику в зеркальном ото-бражении, откладывая значения UВЫХ по оси UВХ, а значения UВХ по оси UВЫХ [5, см. рис. 7.4]. Отметить точки пересечения передаточной характеристики и ее зеркального отображения и определить и указать на графике значения входного и выходного напряжений, соответ-ствующие логическим нулю и единице U0ВХ, U1ВХ, U0ВЫХ, U1ВЫХ, и величину логического перепада UЛ. Определить и указать на графике пороговые значения входного напряжения U0ПОР и U1ПОР, соответ-ствующие точкам, в которых │dUВЫХ /dUВХ│=1, т.е. угол наклона каса-тельной к характеристике составляет 45 градусов, и минимальные величины отпирающей и запирающей помех U0П и U1П. Рассчитать коэффициент помехоустойчивости ключа КП.
7
23
. При описании принципа работы ключа следует указать режимы работы транзисторов, соответствующие устойчивым состояниям ключа, и рассмотреть физические процессы, протекающие при переключении ключа из одного состояния в другое. Отметить, какую логическую функцию выполняет транзисторный ключ. Указать, в каких базовых логических элементах используется рассмотренный в задаче тип ключа.
22
IБ
мкА
UКЭ=0
10 М
UКЭ=5 В
8 М
6 М
4 М
2 М
0,2 0,4 0,6 0,8 UБЭ, В
Рис. 2. Входные характеристики биполярного транзистора
11
12
ветствующие точкам, в которых │dUВЫХ / dUВХ│=1, т.е. угол наклона касательной к характеристике составляет 45 градусов, и минимальные величины отпирающей и запирающей помех U0П и U1П. Рассчитать коэффициент помехоустойчивости ключа КП.
6. При описании принципа работы ключа следует указать режимы работы транзистора, соответствующие устойчивым состояниям
ключа, и рассмотреть физические процессы, протекающие при переключении ключа из одного состояния в другое. Отметить, какую логическую функцию выполняет транзисторный ключ.