Лабы Автушко / Лаба 2 / Задачи на защите Автушко
.pdf
Лаба №2. Усилительные каскады на транзисторах
Рис. 1.12. Токи через транзистор, включённый по схеме с общим эмиттером. (Взято из первой лабы)
Задача 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:
.
Задача 1.2. Определить напряжения на выводах транзистора.
Дано: 
, 
,
,
, 
.
Решение.Аналогично задаче 1:
Проверяем справедливость начального предположения:
.
Задача 1.3. Найти токи, текущие через транзистор.
Дано: 
, 
, 
, 
, 
, 
Решение.В предположении активного режима для цепи база–эмиттер
Из первого уравнения находим
Проверка: |
|
|
|
; |
. |
|
|
Задача 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 прямосмещённыхpnпереходов транзистора много меньше 1кОм, можно полагать, что коллекторно-
эмиттерная цепь образована резистивным делителем 
– 
. Заново рассчитаем все потенциалы и токи:
либо
Задача 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:
|
|
Задача 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 
. Наи-
большее 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.
Задача 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.
Задача 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.
Задача 1.Определить напряжение на выходе схемы при подаче указанного входного сигнала (предполагается ОУ идеальный).
UГ
UВЫХ
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 |
|
|
Задача 1.2.Определить напряжение на выходе схемы для реального ОУ при подаче напряжения питания.
UВЫХ
Решение. На оба входа ОУ подан 0 → на его выходе 
. Интегрируя полученную постоянную зависимость, получим наклонную прямую, обрезаемую на уровне 
C2
R2
Задача 2.Найти 
для указанной цепи.
UГ 
C1
R1 
Решение. 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:
2R |
Задача 3.Определить выходное напряжение. |
|||
R |
Дано: |
, |
, |
. |
|
||||
2R |
|
|
|
|
2R |
|
Решение. Составим вначале эквивалентную |
||
|
2R |
|||
|
R |
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 |
|
. |
|