Задание 2

По заданным статическим характеристикам биполярного транзистора (Приложение 1, рис. П.4, П.5) выполнить следующие графоаналитические расчеты для усилительного каскада:

• построить линию нагрузки;

• построить на характеристиках временные диаграммы токов и напряжений и выявить наличие или отсутствие искажений формы сигнала;

• рассчитать для линейного (мало искажающего) режима входное сопротивление, а также коэффициенты усиления по току K_i, напряжению K_u и мощности K_p. Найти полезную мощность в нагрузке и мощность P_K, рассеиваемую в коллекторе.

Задание 3

По заданным статическим характеристикам полевого транзистора (Приложение 1, рис. П.6, П.7) выполнить следующие графоаналитические расчеты для усилительного каскада:

• построить линию нагрузки;

• построить на характеристиках временные диаграммы токов и напряжений и выявить наличие или отсутствие искажений формы сигнала;

• рассчитать для линейного (мало искажающего) режима коэффициент усиления по напряжению K_u.. Найти полезную мощность в нагрузке и мощность P_С, рассеиваемую в транзисторе.

Задание 4

По заданным статическим характеристикам полевого транзистора (Приложение 1, рис. П.6, П.7) и табличным высокочастотным параметрам (Приложение 2, табл. П2) выполнить следующие расчеты в заданной рабочей точке:

• рассчитать низкочастотные дифференциальные параметры,

• рассчитать параметры физической эквивалентной схемы прибора на высокой частоте и построить ее для этой же рабочей точки,

• найти граничную частоту крутизны и рассчитать активную и реактивную части входной проводимости на граничной частоте.

Задание 5

По заданным статическим характеристикам биполярного транзистора (Приложение 1, рис. П.1, П.2, П3) выполнить следующие графоаналитические расчеты для электронного ключа:

• построить линию нагрузки;

• рассчитать остаточное напряжение открытого ключа, считая инверсный коэффициент передачи тока базы Β_i=1, степень насыщения S=2÷5, сравнить со значением, найденным по характеристике, определить омическое сопротивление коллектора;

• определить мощность, потребляемую входной цепью, мощность P_K, рассеиваемую в коллекторе, и сопротивление открытого ключа.

Задание 6

По заданным статическим характеристикам полевого транзистора (Приложение 3, рис. П.7, П.8) выполнить следующие графоаналитические расчеты для электронного ключа:

• построить линию нагрузки;

• рассчитать остаточное напряжение открытого ключа, сравнить со значением, найденным по характеристике,

• определить мощность, потребляемую замкнутым ключом P₀, и мощность P_тр, рассеиваемую в открытом транзисторе;

• определить длительность фронта и среза выходного импульса при емкости нагрузки С_Н=5пФ.

2.1. Указания по выполнению заданий

2.1.1. Указания к заданию 1

Предварительно перерисовать статические характеристики биполярного транзистора, определяют малосигнальные h-параметры в заданном рабочем режиме. Метод их нахождения изложен в теоретической части пособия. Следует, однако, отметить, что в справочниках приводится только одна входная характеристика для активного режима. Это является следствием малого влияния выходного напряжения на входную цепь прибора, поэтому входные характеристики, снятые для различных значений U_КЭ, располагаются очень близко друг к другу и неразличимы в данном масштабе. Вторая характеристика, снятая для U_КЭ=0, относится к режиму насыщения и не пригодна для нахождения h-параметров. Поэтому по входной характеристике для активного режима можно найти только h_11Э. Два других параметра – h_21Э и h_22Э – находятся по выходным характеристикам. Недостающий параметр можно, однако, вычислить, заметив, что согласно эквивалентной схеме на рис. 13

Сопротивление r_Б вычисляется следующим образом. Сначала находим r^_Б по табличному значению _ос для заданного значения I^_К по формуле (24), затем вычисляем r_Б для значения I⁰_К в нашей рабочей точке по формуле (29):

.

Крутизна S вычисляется по формуле (27), r_КЭ можно найти по значению h_22Э, которое для схемы на рис. 13 равна:

.

Определив все h-параметры можно начертить эквивалентную схему транзистора на низких частотах в системе h-параметров (рис.10).

Барьерные емкости С_К, С_Эбар приводятся в справочных данных, С_КЭ= С^_К=(+1) С_К, согласно (28), (21). Полная емкость С_Э= С_Эбар+ С_Эдф вычисляется по формуле (30):

C_Э=S/(2f_пр)

Предельная частота f_пр определяется по формуле (23).