5.Содержание отчета

1. Схемы исследования формирователей сигналов.

2. Временные диаграммы сигналов генератора и сигналов на входе и выходе ЛЭ.

3. Выводы по результатам исследований.

Лабораторная работа 2 ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

1. Цель работы

Приобрести практические навыки анализа свойств, расчета и моделирования схем транзисторных ключей. После выполнения лабораторной работы студент должен знать практические схемы ключей на биполярных транзисторах и уметь измерять их основные параметры.

2. Общие сведения

В работе рассчитываются и исследуются схема простейшего ключа на биполярном транзисторе. В процессе моделирования анализируются статические передаточные характеристики и временные диаграммы входных и выходных сигналов ключа, измеряются его основные параметры

Перед началом работы следует произвести расчет схемы транзисторного ключа (в соответствие с заданием преподавателя) и предварительную оценку его параметров.

Пример расчета транзисторного ключа.

Схема исследуемого в лаборатории транзисторного ключа приведена на рисунке 1

Рисунок 1 - Схема ключа на биполярном транзисторе

0. 2.1. Для расчета используются следующие исходные данные:

- минимальный ток, отдаваемый ключом в нагрузку I_{н min =} 20 мА;

- сопротивление нагрузки, не менее R_H = 200 Ом;

• уровень напряжения для логической единицы не менее 6 В;

• уровень напряжения для логического нуля не более 0,8 В;

• напряжение на входе ключа U_ВХ.MIN = 5 В;

0. 2.2. Выберем значение исходя из условий: I_{н min} R_H,

1. а также больше или равно минимальному значению этого параметра в исходных данных:

2. _зад.

20мА*200 Ом = 4В,

т.о. полученное значение меньше, чем заданное . Выбираем = 6 В.

2.3 .Выберем напряжение питания транзисторного ключа (Е_к) при условии, что

Пусть Е_к = 12 В.

2.4. Рассчитаем R_к из условия:

R_К < 200 Ом.

Используя ряды стандартных номинальных значений сопротивлений резисторов, выберем R_К=180 Ом.

2.5. Рассчитаем I_к.нас :

I_к.нас =( E_k -U_{кэ нас.}) / R_k

При значении U_кэ.нас= 0,4 В

I_к.нас = (12-0,4)/180

I_к.нас = 64 мA

2.6. Выберем транзистор из условий:

Таким образом:

U_кэ.max > 12 В

U_кэ.нас < 0,8 В

Ik max > 64 мА

Используя допуск 20-30%, выберем КТ375Б со следующими электрическими параметрами:

U_кэ.max = 30 В, U_кэ.нас = 0,4 В, I_к.max = 100 мА, _min = 50.

2.7. Определим ток базы:

,

где N – степень насыщения транзистора:

При N = 2:

I_Б = 2.56 мА;

2.8. Определим сопротивление базы из условия:

где U^*_БЭ – падение напряжение на эмиттерном переходе открытого транзистора (0,8 – 0,9 В)

R_Б < 1.6 кОм.

Используя ряды стандартных номинальных значений сопротивлений резисторов, выберем R_Б=1.5к Ом.

2.9. Выберем сопротивления резисторов R_К и R_Б, используя ряды стандартных номинальных значений и рассеиваемые мощности Р_К и Р_Б:

Р_К = 737 мВт

Р_Б = 9,8 мВт

Выберем из справочника резисторы: для R_К С5–14–1,0Вт–180 Ом ± 10 %,

для R_Б С5–14–0,125 Вт–1,5 кОм ± 10 %.