методички / Задание на лабораторную работу №3
.docОрдена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)
Схемотехника телекоммуникационных устройств.
Лабораторная работа № 3
Исследование многокаскадного усилителя.
Москва 2018
Цель работы.
Изучение двухкаскадного усилителя и проблем, возникающих при каскадировании усилителей с общим эмиттером.
Задание для экспериментальной части.
Для компьютерных моделей однокаскадного усилителя (для обоих каскадов) и двухкаскадного усилителя:
Получить амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) коэффициента усиления по напряжению. Оценить по этим значениям коэффициенты усиления по напряжению в области средних частот и верхние и нижние частоты среза и ширину полосы пропускания для каждого из усилителей.
Сравнить работу двух моделей и сделать вывод о влиянии каскадирования на работу усилителя.
Измерить входные сопротивления первых каскадов в обеих моделях на средних частотах. Амплитуду генератора при этом принять равной 20 мкВ, частоту – 1000 Гц. Убедиться в линейности усилителя, в противном случае уменьшить амплитуду генератора до допустимого значения (контроль проводить зрительно, по форме выходного сигнала). Сравнить и сделать выводы.
Описание принципиальной схемы.
Для проведения работы воспользоваться моделями, предоставленными преподавателем.
При этом изменить модели всех транзисторов в соответствии с номером подгруппы, выполняющей работу.
Параметры моделей транзисторов приведены в Приложении 1.
1 подгруппа – транзистор 2Т312В
2 подгруппа – транзистор 2Т315Е
3 подгруппа – транзистор KT316D
4 подгруппа – транзистор KT342B
5 подгруппа – транзистор KT368A
6 подгруппа – транзистор KT3102G
7 подгруппа – транзистор KТ3142А
8 подгруппа – транзистор KT630B
9 подгруппа – транзистор 2T653A
10 подгруппа – транзистор КT660A
11 подгруппа – транзистор КT817В
12 подгруппа – транзистор 2T819A
ВНИМАНИЕ! При вводе параметров транзистора СНАЧАЛА ввести название модели (латинскими буквами), и только затем вводить цифровые данные параметров транзистора. Неуказанные в задании данные игнорировать (не вводить ничего). По окончании ввода не забудьте сохранить модель.
ВНИМАНИЕ! Если модель уже существует, проверить хотя бы основные параметры (бету, ток насыщения, сопротивления и емкости). В случае расхождений – ввести параметры из задания.
При измерении входного сопротивления следует помнить, что в модели однокаскадных усилителей оба каскада подключены параллельно, что не может не влиять результаты измерения. Следовательно, при измерении входного сопротивления одного каскада, другой следует отключить от источника сигнала.
Приложение 1.
Тип БТ для исследования выбирается в соответствии с номером бригады по журналу группы (или по предварительной договорённости с преподавателем).
Математические модели NPN БТ
MODEL KT316А NPN (IS=3.49F BF=75 VAF=102 IKF=132.2M ISE=44.72F NE=2.5 BR=660M VAR=55 IKR=254M ISC=447P RB=66.7 RBM=0.88 RC=7.33 CJE=1.16P VJE=690M CJC=3.93P VJC=650M TF=94.2P XTF=2 VTF=15 ITF=150M PTF=21 TR=65.92N XTB=1.5)
MODEL 2T312B NPN (IS=45.5F BF=138.1 VAF=74.83 IKF=152.8M ISE=689.3F NE=1.383 BR=1 VAR=0 IKR=2.026 ISC=1.136P RB=260 RBM=0 RC=0.5361 CJE=25.53P VJE=750M CJC=8.12P VJC=0.2799 TF=1.086N XTF=0 VTF=10 ITF=1 PTF=0 TR=10N XTB=1.5)
MODEL 2T315E NPN (IS=23.68F BF=230 VAF=60 IKF=0.1224 ISE=23.68F NE=1.206 BR=4.387G VAR=0 IKR=20M ISC=900P RB=0 RBM=0 RC=5 CJE=10P VJE=700M CJC=7P VJC=700M TF=1N XTF=1.1 VTF=80 ITF=40M PTF=0 TR=130.5N XTB=1.5)
MODEL KT316D NPN (IS=2.75F BF=136.5 VAF=96 IKF=97.23M ISE=12.8P NE=2.5 BR=660M VAR=155 IKR=120M ISC=15.5P RB=70.6 RBM=70.6 RC=8.4 CJE=1.16P VJE=690M CJC=4.1P VJC=650M TF=79P XTF=2 VTF=25 ITF=150M PTF=21 TR=27.8N XTB=1.5)
MODEL KT342B NPN (BF=739.7 BR=1.0 XTB=1.5 IS=5.997F EG=1.11 CJC=10.44P CJE=14.23P RB=19.0 RC=0.9855 VAF=95.7 TF=307.5P TR=78.22N MJC=0.3906 VJC=750.0M MJE=0.33 VJE=750M CJS=0.0 VAR=210 NF=1.0 NR=1.0 ISE=50.36F ISC=23.96F IKF=0.1497 IKR=2.077 NE=1.496 NC=1.34 RE=0.0 IRB =0.0 RBM=19.0 VTF=50.0 ITF=0.52 XTF=2.0 PTF=20.0 XCJC=1.0 VJS=0.75 MJS=0.0 XTI=3.0 KF=0.0 AF=1.0 FC=0.5)
MODEL KT368A NPN (IS=8.68F BF=325 NF=1.2 VAF=108 IKF=100M ISE=9F NE=1.38 BR=1.45 NR=1.1 VAR=210 IKR=150M ISC=16.3F RE=1 RB=9 RBM=9 RC=2.45 CJE=3.12P VJE=700M MJE=500M CJC=3.42P VJC=700M MJC=500M XCJC=450M TF=87P XTF=2 VTF=25 ITF=150M PTF=25 TR=26N XTB=1.5 )
MODEL KT3102G NPN (IS=2.99F XTI=3 EG=1.11 VAF=58.2 BF=831 ISE=27.52F NE=1.623 IKF=.1121 NK=.5 XTB=1.5 BR=1 ISC=211.5F NC=1.76 IKR=1.586 RB=42 RC=.4274 CJC=8.873P MJC=.33 VJC=.75 FC=.5 CJE=11.3P MJE=.33 VJE=.69 TR=41.67N TF=386.3P ITF=1 XTF=2 VTF=40)
MODEL KТ3142А NPN (BF=65.69 BR=1.92959 XTB=1.5 IS=9.13е-012 EG=1.11 CJC=1.364е-011 CJE=1.15е-011 RB=3.25 RC=0.6443 VAF=14.0 TF=9.28е-010 TR=1.26е-7 MJC=0.473 VJC=0.7 MJE=0.572 VJE=0.7 CJS=0.0 VAR=30.0 NF=1.038 NR=1.2 ISE=2.79е-022 ISC=2.36е-009 IKF=0.136 IKR=0.011 NE=0.842 NC=2.0 RE=0.2358 IRB=0.1е-004 RBM=3.25 VTF=1.149 ITF=2.72е-007 XTF=0.00572 PTF=26.0 XCJC=0.5 VJS=0.7 MJS=0.5 XTI=3.0 KF=0.0 AF=1.0 FC=0.5)
MODEL KT630B NPN (IS=1.67E-13 BF=260 VAF=124.866 IKF=0.4 ISE=7.22E-12NE=1.62E+00 BR=1.962 VAR=248 IKR=5774.23 ISC=2.02E-08 RE=311.7M RB=8RBM=8 RC=0.795 CJE=7.07E-11 VJE=0.74999 MJE=0.33 CJC=2.34E-11VJC=0.75 MJC=0.33 VJS=0.75 FC=0.5 TF=2.93E-09 XTF=0.510 VTF=10 ITF=0.006 TR=1.0E-08)
MODEL 2T653A NPN (IS=6.00E-14 BF=75 VAF=90 VAR=100 IKR=0.2 ISC=6.00E-13 RB=5 RBM=3.5 IRB=0.5 RC=0.1 CJE=4.80E-11 VJE=0.75 MJE=0.33 CJC=3.80E-11 VJC=0.75 MJC=0.33 CJS=2.00E-14 VJS=0.75 MJS=0.33 FC=0.5 TF=1.20E-09 XTF=1.5 VTF=60 ITF=0.3 TR=3.20E-08 XTB=1.5)
MODEL KT660A NPN (BF=340 BR=0.7 CJC=12p CJE=22p IKF=260m IKR=16m IRB=12m IS=9.95f ISC=100p ISE=4.054p ITF=9.8m MJC=500m MJE=500m NE=1.73 NF=910m NR=1.2 PTF=27 RB=93 RBM=18 RC=900m RE=300m TF=0.41n TR=2.1u VAF=80 VAR=410 VJC=700m VJE=700m VTF=10 XCJC=250m XTB=1.5 XTF=500m XTI=3 FC=0.5)
MODEL KT817B NPN (IS=3.5E-13 BF=34 VAF=50 IKF=1 ISE=1E-13 VAR=210 IKR=1 ISC=0.0000001 NC=1.5 RB=0.6 RBM=0.48 IRB=0.5 RC=0.15 CJE=1.5E-10 VJE=0.75 MJE=0.33 CJC=2.4E-10 VJC=0.75 MJC=0.37 CJS=2E-12 VJS=0.75 MJS=0.5 FC=0.5 TF=1.56E-09 XTF=1.5 VTF=100 ITF=0.5 TR=5.3E-08 XTB=2)
MODEL 2T819B NPN (IS=51.74E-18 BF=20 VAF=200 IKF=5 ISE=1E-3 VAR=0 IKR=0 ISC=0.001 NC=2 RB=0 RBM=0 IRB=0 RC=0 CJE=1N VJE=0.75 MJE=0.333 CJC=6E-10 VJC=0.75 MJC=0.333 CJS=600E-12 VJS=0.75 MJS=0 FC=0.5 TF=31.81E-09 XTF=0 VTF=0 ITF=0 TR=10N XTB=2)
MODEL KT841A NPN (BF=34.84 BR=0.06 XTB=1.5 IS=10.1F EG=1.11 CJC=1.17N CJE=7.58N RB=2.13 RC=0.0342 VAF=17.751 TF=17.5P TR=1.05N MJC=0.499 VJC=0.7 MJE=0.492 VJE=0.699 CJS=0.0 VAR=103.2 NF=0.9 NR=1.25 ISE=44.3P ISC=0.276P IKF=5.565 IKR=999.99 NE=1.533NC=2.0 RE=0.068 IRB=1.7 RBM=0.096 VTF=113.51 ITF=53.44 XTF=0.5 PTF=28.0 XCJC=0.55 VJS=0.7 MJS=0.5 XTI=3.0 KF=0.0 AF=1.0 FC=0.5)
MODEL KT850B NPN (BF=200 BR=100m CJC=72p CJE=830p IKF=1 IKR=2.4 IRB=3m IS=16.75f ISC=99.8p ISE=1.06p ITF=11m MJC=499m MJE=499m NE=1.34 NF=932m NR=1.2 PTF=27 RB=28 RBM=1.53 RC=70m RE=200m TF=6.4n TR=10u VAF=57 VAR=200 VJC=700m VJE=700m VTF=10 XCJC=400m XTB=1.5 XTF=500m)
MODEL KT854A NPN (BF=200 BR=180m CJC=799p CJE=1.11n IKF=3 IKR=1 IRB=400mIS=9.9f ISC=14p ISE=1.07p ITF=10m MJC=500m MJE=500m NE=1.14 NF=762m NR=1.2 PTF=26 RB=60 RBM=20m RC=60m RE=200m TF=943p TR=370n VAF=26 VAR=120 VJC=700m VJE=700m VTF=10 XCJC=300m XTB=1.5 XTF=500m)
MODEL KT862A NPN (BF=450 BR=2 CJC=1.98n CJE=10.8n IKF=3 IKR=300 IRB=300m IS=9.99f ISC=.254f ISE=9.3p ITF=60n MJC=500m MJE=500m NE=1.54 NR=1.2 PTF=26 RB=13m RBM=13m RC=31m RE=73m TF=5.22n TR=90n VAF=25 VAR=120 VJC=700m VJE=700m VTF=10 XCJC=300m XTB=1.5 XTF=500m)
MODEL KT864A NPN (BF=1.795K BR=8.71m CJC=994.98p CJE=2.828n IKF=1.28 IKR=1 IRB=250m IS=9.664f ISC=400p ISE=980.5f ITF=1.7m MJC=572m MJE=642.9m NE=1.223 NF=880m NR=1.2 PTF=27 RB=6.53 RBM=1.48 RC=461.26u RE=25.78m TF=7n TR=377n VAF=25 VAR=63 VJC=700m VJE=700m VTF=107 XCJC=300m XTB=1.5 XTF=6.2)
Математические модели PNP БТ
MODEL KT3107A PNP (IS=6.55F BF=105.5 VAF=86.5 IKF=.186 ISE=7.73N NE=8.56 BR=1.62 VAR=32 IKR=12M ISC=3.35P RB=39.1 RC=.71 CJE=12.59P VJE=.69 MJE=.35 CJC=12.83P VJC=.65 MJC=.33 FC=.5 TF=477.5P XTF=2 VTF=35 ITF=56M TR=30.5N XTB=1.5)
MODEL KT842A PNP (IS=120.1F XTI=3 EG=1.11 VAF=100 BF=174.1 NE=1.498 ISE=1.681P IKF=5.206 NK=.5749 XTB=1.5 BR=1.302 ISC=3.044PNC=1.426 IKR=1.064 RB=1 RC=.2374 CJC=557.4P MJC=.3779 VJC=.75 FC=.5CJE=3.051N MJE=.33 VJE=.75 TR=825.9N TF=5.126N ITF=25 XTF=1.1 VTF=40)
MODEL KT851A PNP (IS=10E-14 BF=233.6 NF=0.9582 VAF=90.7 IKF=1.079 ISE=9.87E-13 NE=1.452 BR=0.3574 VAR=400 IKR=0.034 ISC=8.42E-12 RE=0.233 RB=1.3 RBM=0.36 IRB=0.15 RC=0.7914 CJE=3.14E-9 MJE=0.50 CJC=9.91E-10 VJC=0.74999 MJC=0.4998 XCJC=0.6 VJS=0.7 MJS=0.5 FC=0.5 TF=1.95E-8 XTF=0.4888 VTF=10.002 ITF=5.75E-13 PTF=26 TR=4.96E-5 XTB=1.5)
MODEL KT816B PNP (IS=3.5E-13 BF=34 VAF=20 IKF=1 VAR=210 IKR=1 NC=1.5 RB=1.44 RBM=1.15 IRB=0.5 RC=0.33 CJE=1.5E-10 VJE=0.75 MJE=0.33 CJC=2.4E-10 VJC=0.75 MJC=0.37 CJS=2E-12 VJS=0.75 MJS=0.5 FC=0.5 TF=1.56E-9 XTF=1.5 VTF=100 ITF=0.5 TR=5.3E-08 XTB=2)