Министерство связи и информатизации Республики Беларусь
Учреждение образования
«Высший государственный колледж связи»
Контрольная работа №1 по дисциплине: Объектно-ориентированное программирование и программное моделирование устройств телекоммуникаций
Вариант 4
Студентка гр.ТЭ261: Савицкая В.И.
Преподаватель: Шатило Н.И.
Минск
2013
Контрольное задание 1
1.1 Определение параметров нелинейной модели биполярного транзистора Эберса –Молла.
Эквивалентная схема нелинейной модели биполярного транзистора
Эберса-Молла изображена на рисунке 1.1.
Исходными данными для расчета параметров модели являются справочные параметры транзистора КТ340А, приведенные в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Справочные параметры транзистора КТ340А
Наименование |
Обозна-чение |
Значения |
Режимы измерения |
||||||
Мини-мальное |
Макси-мальное |
UKБ, B |
UЭБ, B |
UкЭ, B |
IK, мА |
IБ, мА |
IЭ, мА |
||
Обратный ток коллектора, мкА |
IКБО |
|
1
|
15
|
|
|
|
|
|
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В |
UКЭ нас |
|
0,2
|
|
|
|
10
|
1
|
|
Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте |
| h21Э | |
3 |
|
|
|
|
|
|
10 |
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ |
h21Э |
100
|
150
|
|
|
1 |
10
|
|
|
Время рассасывания, нс |
tpaсc |
|
10 |
|
|
|
5 |
1 |
|
Емкость эмиттерного перехода, пФ |
СЭ |
|
7 |
|
5 |
|
|
|
|
Емкость коллекторного перехода, пФ |
СК |
|
3 |
5 |
|
|
|
|
|
Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте, пс |
tК |
|
45
|
|
|
|
|
|
|
Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ, МГц |
|
|
300 |
|
|
5 |
|
|
10 |
Максимально допустимые параметры:
|
|||||||||
В
результате расчета требуется определить
прямой
и инверсный
коэффициенты передачи по току в схеме
с общей базой, ток насыщения I
, омические сопротивления базы r
,
эмиттера r
и коллектора r
,
прямое
и инверсное
время пролета носителей через базу,
барьерную емкость эмиттерного С
и коллекторного С
переходов при нулевых смещениях на
переходах.
1. Вычислим среднегеометрическое значение статического коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ:
2.
Определяется
значение
:
3. По выходным характеристикам транзистора (рисунок 1.2) определим омическое сопротивление коллектора:
Ом
Рисунок
1.2 – Входные и выходные характеристики
транзистора (I
= f(U
)
и
I
=f(U
))
КТ340А
4. Вычислим инверсный коэффициент передачи:
где
токи,
при которых измеряется
температурный
потенциал. При Т
= 293К
0,026
В.
5. Определим значения барьерных емкостей при нулевых смещениях:
где
и
- напряжения
на коллекторном и эмиттерном переходах,
при которых производились измерения
емкостей
и
;
=
≈
0,33 – коэффициенты, характеризующие
крутизну вольт-фарадных характеристик
переходов;
–контактная
разность потенциалов,
для кремния равная 1,0 В.
пФ,
пФ,
6.
Определим ток базы транзистора,
соответствующий режиму измерения
:
мА
Напряжение
В
(ему соответствует заданная величина
на входной характеристике) .
7.
Т.о. определим значения
и
:
пФ,
пФ,
где
-
напряжение коллектор-база, при котором
измерялась величина
.
Учитываем, что
>
0 , а
<
0.
8. Т.о. среднее время полета в прямом включении :
9.
Вычислим постоянную времени рассасывания
через время рассасывания
:
где
– режимы
измерения
,
определяемые по таблице 1.1.
10.
Определим среднее время пролета в
инверсном включении
:
11.
Вычисляется объемное сопротивление
базы
:
Ом,
где
- емкость коллекторного перехода,
соответствующая режиму измерения
.
Примем
объемное
сопротивление эмиттера
12.
Для определения теплового тока насыщения
задаемся величиной базового тока
мА.
По входной характеристике
при
(см. рисунок.1.2) находим значение
соответсвующее выбранному току и
вычисляем
по формуле:
2. Определение параметров линейной модели биполярного транзистора Джиаколетто.
Принципиальная схема усилителя представлена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – электрическая принципиальная схема усилителя
Произведем расчет схемы по постоянному току.
В данном усилителе используется комбинированная схема стабилизации статического режима. Поэтому составляю систему уравнений, описывающую статический режим каскада.
.
Полагая
и
, получаем следующую систему:
.
Коэффициент передачи по току транзистора КТ340А равен:
Подставим
в систему численные значения. Напряжение
выбираем равным 0,5В.
Решая
систему находим
мкА,
мкА,
мА.
Потенциал базы равен:
В.
Потенциал эмиттера транзистора равен:
В.
Потенциал коллектора равен:
В.
Напряжение коллектор-эмиттер равно:
В.
Напряжение коллектор-база равно:
В.
Рассчитаем ток в резисторе , подключенном к эмиттеру транзистора:
А
где
–
сопротивление в цепи эмиттера.
Вычислим ток коллектора в рабочей точке:
А