3 Графоаналитический расчет рабочего режима биполярного транзистора

Задаемся исходными данными для расчета

транзистор	EК, В	RК, Ом	I0Б, мА	ImБ, мА
КТ104В	20	500	0,4	0,2

Расчет начинается с построения рабочей характеристики,называемой линией нагрузки.

Iк=-

Это уравнение первой степени,следовательно, линия нагрузки представляет собой прямую линию ,которую проще всего строить по двум точкам пересечения с осями координат:

1. J_к=0 U_кэ=Е₂

2. U_кэ=0 J_к=E₂/R_к

Для заданных исходных данных строим выходную рабочую характеристику(pисунок 3.1).

1. J_к=0 U_кэ=Е₂=20В точка N

2. U_кэ=0 J_к=Е₂/R_к=20В/500м=40мА точка M.

Рабочую точку ИРТ наносим на пересечении линии нагрузки со статистической характеристикой,соответствующей заданному режиму I_бо=300мкА=const. После этого определяем состояния выходной цепи в режиме покоя(при отсутствии входного сигнала),

I_ко=25мА U_кэо=8В.

и мощность Р_ко,выделяющуюся в транзисторе в режиме покоя,

Р_ко=I_коU_кэо P_кmax.

которая должна быть меньше максимально допустимой рассеиваемой мощности.

Для рассматриваемого примера :

Р_ко=I_коU_кэо=25мА*8В=200мВт.

Рисунок 3.1-Линия нагрузки биполярного транзистора.

По справочным данным определяем, что для транзистора КТ104В постоянная рассеиваемая мощность коллектора составляет Р_кmax= 150. Следовательно, необходимо применять дополнительные меры теплоотвода.

Часто для проверки режима работы транзистора строят кривую Р_кmax=const,ограничивающую область допустимых режимов транзистора.Эта кривая представляет собой г

иперболу .

Iко=

Построим кривую допустимых режимов работы транзистора для Р_кmax=150 мВт(Рисунок 3.1) Видно ,что выбранный режим работы является недопустимым.

По заданной амплитуде входного сигнала I_мб находим точки А и В максимального отклонения от положения ИРТ(Рисунок 3.1). Эти точки находим на пересечении линии нагрузки со статистическими характеристиками .

Точка А: при I_ба=I_бо+I_мб=800 мкА,

Точка В:при I_бв=I_бо-I_мб=400 мкА.

На проекции рабочего участка на оси координат определяются амплитуды переменных составляющих выходного тока и выходного напряжения.

I_мк=(I_ка-I_кб)/2=(33мА-15мА)/2=9мА

U_мкэ=(U_кб-U_ка)/2=(15В-7В)/2=4В.

Рисунок 3.2-Определение амплитуды выходного тока и напряжения.

После этого можно определить выходную мощность.

Р_вых=0.5*I_мк*U_мкэ

Р_вых=0.5* 9мА*4В=18мВт.

4 Расчет параметров и характеристик полевых транзтсторов

Задаем режим работы транзистора по постоянному току(задаем положение исходной рабочей точки).

транзистор	UСИ =const, В	Исходная рабочая точка
		UЗИ, В	UСИ, В
КП312Б	5В	-0.5В	5В

Наносим положение ИРТ на характеристику U_зи=-0,5В=const при U_си=5В и определяем ток стока (pисунок 4.1).

I_со=1,3мА.

Рисунок 4.1-определение параметра S.