Лабы Автушко / Лаба 3 / Задачи на защите Автушко

Лаба №2. Усилительные каскады на транзисторах

Рис. 1.12. Токи через транзистор, включённый по схеме с общим эмиттером. (Взято из первой лабы)

З адача 1. Определить все напряжения и токи, текущие через транзистор.

Известно: , , , , ,

Решение. В предположении активного режима для цепи база–эмиттер

,

Отсюда находим:

Далее, ;

;

Проверяем справедливость начального предположения: .

З адача 1.2. Определить напряжения на выводах транзистора.

Дано: , , , , .

Решение. Аналогично задаче 1:

Проверяем справедливость начального предположения: .

З адача 1.3. Найти токи, текущие через транзистор.

Дано: , , , , ,

Решение. В предположении активного режима для цепи база–эмиттер

Из первого уравнения находим

Проверка: ; .

З адача 2. Определить токи и напряжения на выводах транзистора.

Дано: , , , , .

Решение. Аналогично задаче 1.2 (предполагается активный режим):

Поскольку , то начальное предположение неверно и транзистор находится в режиме насыщения. При этом оба его перехода открыты и на них падает по 0,7В, т.е.

Отсюда следует, что . Учитывая также, что сопротивления прямосмещённых p-n переходов транзистора много меньше 1кОм, можно полагать, что коллекторно-эмиттерная цепь образована резистивным делителем  –  . Заново рассчитаем все потенциалы и токи:

либо

З адача 2.2. Определить токи и напряжения на выводах транзистора.

Дано: , , , .

Решение. Аналогично задаче 1.3 (предполагается активный режим):

Следовательно, начальное предположение неверно и транзистор находится в режиме насыщения. При этом . Тогда . Затем находим токи:

З адача 3. При каком транзистор находится в режиме насыщения?

Дано: , , .

Решение. Для начала отметим, что транзистор находится в режиме насыщения при больших базовых токах, обеспечиваемых малыми значениями . Наи­боль­шее значение определится из системы

описывающей момент, когда коллекторный переход ещё открыт, но коллекторный ток уже зависит от базового. В режиме насыщения . Далее,

, . Решая последнее уравнение, найдём

Ответ: меньше 129 кОм.

З адача 3.2. При каком транзистор находится в активном режиме?

Дано: , , .

Решение. Граничное значение (наименьшее в данном случае), как и в предыдущей задаче, удовлетворяет системе

Поэтому

Ответ: больше 188 кОм.

З адача 3.3. При каком транзистор находится в активном режиме?

Дано: , , , .

Решение. Транзистор работает в активном режиме при малых базовых токах. Наи­боль­шее значение определится из системы

Находим: , . Приравниваем

→

Ответ: меньше 8,3мкА.

Лаба №3. Операционные усилители.

З адача 1. Определить напряжение на выходе схемы при подаче указанного входного сигнала (предполагается ОУ идеальный).

Решение. Для представленного усилителя-интегратора запишем формулу (3.5) лабника:

Таким образом, сигнал на выходе равен интегралу входного сигнала, взятому со знаком минус. Рассмотрим примеры (синий – вход; красный – выход):

1. Скачок напряжения

2. Импульсы разной амплитуды

В обоих случаях выходное напряжение ограничено

З адача 1.2. Определить напряжение на выходе схемы для реального ОУ при подаче напряжения питания.

Решение. На оба входа ОУ подан 0 → на его выходе . Интегрируя полученную постоянную зависимость, получим наклонную прямую, обрезаемую на уровне

З адача 2. Найти для указанной цепи.

Р

C₁

ешение. Разбиваем на 2 устройства: дифферен­цирующуюRC-цепь (коэффициент передачи )и усилительна ОУ (коэффициент усиления ). При последовательном соединении

Для RC-цепи:

Используем формулу для неинвертирующего усилителя:

Окончательный ответ:

З

адача 3. Определить выходное напряжение.

Д

ано: , , .

Р ешение. Составим вначале эквивалентную схему, учитывая, что на неин­вертирующий вход ОУ подаётся сигнал с резистивного делителя:

Применяем метод суперпозиции:

1. При заземлённом имеем инвертирующий усилитель, и

2. При заземлённом имеем неинвертирующий усилитель, и

Полное выходное напряжение .