^{МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ} КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПбГУТ)

Факультет инфокоммуникационных сетей и систем Кафедра защищенных систем связи

Дисциплина «Электроника и схемотехника» Отчет по лабораторной работе №1

«Исследование свойств модели резисторного каскада с общим эмиттером»

Выполнили студенты Икб-95:

Бригада №3

Принял: ст. преп. Павлов В.В.

Санкт-Петербург 2021

Вариант: 002

1. Расчет режима работы транзистора на постоянном токе

1. Расчет сопротивлений резисторов цепей питания.

По номеру варианта 002 выбираем значения: Е0=12 В; I0k= 2 мА; h21min=40; h21max=200;

Uэ= 0,1E0=0,1*12=1,2 В Uk= 0,5𝐸0 =0,5*12 = 6 В

Вычислим напряжение между коллектором и эмиттером транзистора:

^𝑈0К ^{= 𝑈}КЭ ^{= 𝑈}К ^{– 𝑈}Э^{= 6 – 1,2 = 4,8 В}

^{Вычислим напряжение на базе: 𝑈}Б ^{= 𝑈}БЭ ^{+ 𝑈}Э ^{= 0,6 +1,2 = 1,8 В}

^ℎ21 ^{= √ℎ}21𝑚𝑎𝑥 ^{× ℎ}21𝑚𝑖𝑛 ^{= 89}

^{По заданному току покоя 𝐼}ОК ^{вычисляем ток базы 𝐼}ОБ ^{= 𝐼}ОК ^{/h21=2*10−3/89= 0,022мА Ток делителя 𝐼}Д ^{= 10 𝐼}ОБ ^{=10*0,022мА= 0,22мА}

^{Ток эмиттера 𝐼}ОЭ ^{= (1 + h21)* 𝐼}ОБ ^{= (1+89)*0,022мА= 1,98мА}

Вычисляем сопротивления резисторов:

^𝑅Э ^=𝑈Э^/𝐼ОЭ ^{= 1,2/(1,98*10−3) = 606 Ом}

^𝑅Б1 ^{= (Е0 −𝑈}Б ^)/(𝐼Д ^{+ 𝐼}ОБ ^{) = (12-1,8)/(0,22*10−3 + 0,022*10−3)= 42 кОм}

^𝑅Б2 ^=𝑈Б^/𝐼Д ^{=1,8/0,22*10−3 = 8 кОм}

^𝑅К ^{= (Е0 −𝑈}К ^{)/ 𝐼}ОК ^{= (12-6)/2*10−3 = 3кОм}

Выбираем значения резисторов по номинальному ряду.

^𝑅Э ^{= 606 Ом}

^𝑅Б1 ^{=43 кОм}

^𝑅Б2 ^{=8 кОм}

^𝑅К ^{=3 кОм}

2. Расчет элементов модели транзистора.

^{Входное сопротивление на постоянном токе Н11 = 𝑈}БЭ^/𝐼ОБ^{= 0,6/ 0,022*10−3 = 27 кОм} Коэффициент усиления тока базы h21 = 89

3. Эквивалентная схема каскада

4. Вычисление на Fastmean тока покоя коллектора i0к.

Параметр	𝑅Б1	𝑅Б2	𝑅К	𝑅Э	ℎ21	E0	𝐼ОК
Единица изм.	кОм	кОм	кОм	кОм		В	мА
Расчет	43	8	3	0,606	89	12	2
На Fastmean	43	8	3	0,606	89	12	1,919

Погрешность значений не превышает 5%, что соответствует допустимому значению.

5. Построение нагрузочной линии по постоянному току

По полученным результатам построить нагрузочную линию для постоянного тока в исследуемом усилителе, отметить на ней точку покоя А.

Рис.4. Нагрузочная линия по постоянному току в исследуемом усилителе

3.2. Исследование свойств каскада оэ по сигналу на переменном токе

1. Построение нагрузочной линии по сигналу.

^{Переменная составляющая коллекторного тока протекает через резистор 𝑅}К ^{и сопротивление внешней нагрузки 𝑅}2Н^.

^{Таким образом, эквивалентной нагрузкой транзистора 𝑅}Н ^{переменному току} на средних частотах оказывается параллельное соединение этих двух элементов схемы. Нагрузочная линия по сигналу проходит (как и нагрузочная линия постоянному току) через точку покоя А. Полагая, что максимальная неискаженная ^{амплитуда выходного тока 𝐼}к 𝑚𝑎𝑥 ^{равна току покоя 𝐼}0К^{, находим амплитуду выходного} напряжения.

^RH ^{= R}K^║R2Н ^{= (R}K ^{∗ R}2H^)/(RK ^{+ R}2H^{) = (3 ∗ 103 ∗ 2 ∗ 103)/((3 + 2) ∗ 103) = 1,2 кОм}

U2m max = Iк max RН = 2 ∗ 10⁻³ ∗ 1,2 ∗ 10³= 2,4В

^{Отложим на рис. 4 по горизонтальной оси напряжение, равное 𝑈}0К ^{+ 𝑈}2𝑚 𝑚𝑎𝑥 (точка В). Соединив точки А и В прямой, получим отрезок нагрузочной линии переменному току (по сигналу) для данной точки покоя при отрицательной полярности сигнала. При положительной полярности сигнала нагрузочная прямая пойдет вверх от точки А.

Рис. 5. Нагрузочная линия для переменного тока