1лр

^{Министерство образования и науки Российской Федерации}

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Лабораторная работа № 1

По дисциплине «Микросхемотехника»

ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Вариант 7

Студент гр. 368-1

С.Б. Жанаева

Научный руководитель:

И.С. Мусоров

Томск 2020

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Источник тока на одном транзисторе

   1. Исходные данные

Рисунок 1.1 – Схема источника тока

Задано: 3 IН  0.510 А EK  10 В

2. Расчет сопротивлений

Напряжение базы:

Напряжение эмиттера:

Сопротивление эмиттерного резистора:

Ток делителя напряжения I₁=0.1I_Н=0,08 мА

Напряжения резисторов:

Максимальное значение сопротивления резистора, при котором транзистор остается в активном режиме:

Выберем R_H=5 кОм. Напряжение на сопротивлении нагрузки:

U_RH=R_HI_H=2.5 B

3. М оделирование зависимости

Рисунок 1.2 – Модель схемы Таблица 1.1 – Данные моделирования

RН, Ом	IН, мA
0	0,7354
1∙103	0,7347
2∙103	0,7342
3∙103	0,7336
4∙103	0,733
5∙103	0,7324
6∙103	0,7318
7∙103	0,7312
8∙103	0,7306
9∙103	0,73
10∙103	0,729
11∙103	0,6891
12∙103	0,6444
13∙103	0,6047
14∙103	0,5695
20∙103	0,4215
25∙103	0,3463
35∙103	0,2553
50∙103	0,1831

а )

б)

Рисунок 1.1 – Нагрузочная характеристика а) стандартная, б) при большом сопротивлении.

4. Краткий анализ

При изменении сопротивления нагрузки от 0 до 9 кОм, ток линейно убывает. При сопротивлении много большем чем максимальное рассчитанное нагрузочная линия резко начинает убывать. Это происходит потому, что транзистор ограничивает ток согласно своему коэффициенту передачи.

2. Интегральный источник тока (токовое зеркало)

   1. Исходные данные

Рисунок 2.1 – Токовое зеркало

Задано: 3 I0  10 А 3 IН  210 A EK  15 В

2. Расчет сопротивлений Сопротивление входящей цепи:

Сопротивление выходящей цепи:

Н

_{R } ^EК ^UКЭ _ нас

I_Н

 ^{15  0.2}  7.4 10³ Ом

210^3

3. Моделирование зависимости

Рисунок 2.2 – Модель схемы

Таблица 2.1 – Данные моделирования

RН, Ом	IН, A
0	1.142∙10-3
1∙103	1.129∙10-3
2∙103	1.116∙10-3
3∙103	1.104∙10-3
4∙103	1.091∙10-3
5∙103	1.079∙10-3
6∙103	1.068∙10-3
7.4∙103	1.052∙10-3

Рисунок 2.3 – Нагрузочная прямая

4. Краткий анализ

При изменении сопротивления нагрузки от 0 до 7,4 кОм, ток линейно изменяется в пределах всего 0.1 мА в меньшую сторону.

3. Интегральный источник тока (токовое зеркало Уилсона)

   1. Исходные данные

Рисунок 3.1 – Токовое зеркало Уилсона

Задано: 3 I0  10 А 3 IН  210 A EK  15 В

2. Расчет сопротивлений

_{R1 } E_К  2U_{К &Б}

I₀

 ^{15  2  0.7}  13.6 10³ Ом

₁₀3

_{R } ^EК ^UКЭ _ нас ^UК &Б

Н _I

 6,8 10³ Ом

Н

3. Моделирование зависимости

Рисунок 3.2 – Модель схемы Таблица 3.1 – Данные моделирования

RН, Ом	IН, мA
0	0,6344
1∙103	0,6344
2∙103	0,6343
3∙103	0,6342
4∙103	0,6341
5∙103	0,634
6,8∙103	0,6338

Рисунок 3.3 – Нагрузочная прямая

4. Краткий анализ

При изменении сопротивления нагрузки от 0 до 6,8 кОм, ток линейно изменяется в пределах 0.0006 мА, что намного меньше чем в схеме 2 простого токового зеркала.