методички / Лаб7

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Математические модели БТ типа NPN

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)

21

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=2E12 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)

22

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)

23

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)

.MODEL KT503E NPN (BF=104.8 BR=1.1 XTB=1.5 IS= 6.843F EG=1.11

+CJC=23.66P CJE=30.84P RB = 12.0 RC=1.538 VAF=145.2 TF=10.09N

+TR = 648.9N MJC=0.33 VJC=750.0M MJE=0.33 VJE=750M CJS=0.0 VAR=0.0

+NF=0.0 NR=0.0 ISE=70.91F ISC=264.P IKF=0.4526 IKR=1.637

+NE=1.372 NC=2.088 RE=0.0 IRB=0.0 RBM=0.0 VTF=60.0 ITF=1.0 XTF=2.0

+PTF=0.0 XCJC=0.0 VJS=0.0 MJS=0.0 XTI=3.0 KF=0.0 AF=0.0 FC=0.5)

24

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Краткие теоретические сведения

Усилителем называется устройство, предназначенное для увеличения мощности входного сигнала. Превышение мощности, выделяемой в сопротивлении нагрузки, над мощностью источника входного сигнала достигается за счет энергии источника питания. Маломощный входной сигнал лишь управляет передачей энергии источника питания в полезную нагрузку.

Усиление электрических сигналов практически всегда сопровождается нежелательным изменением их формы. Причем качество усилителя считается тем более высоким, чем меньше нежелательные искажения сигналов.

Часто бывает удобно рассматривать не мощность сигналов на входе или выходе усилителя, а величины напряжений или токов. В связи с этим усилители условно делят на три класса: тока, напряжения, мощности. Принадлежность усилителя к тому или иному классу определяется его назначением и выбором соответствующих параметров схемы и усилительных элементов.

По характеру изменения усиливаемого сигнала во времени различают усилители медленно меняющихся сигналов, которые часто называют усилителями постоянного тока, и усилители переменного тока. К ним относятся усилители низкой частоты, усилители высокой частоты, широкополосные усилители, избирательные усилители и т.д.

Усилители имеют определенные параметры и характеристики. Одним из основных параметров усилителя является его коэффициент усиления, который представляет собой отношение параметров выходного сигнала к входному.

Коэффициенты усиления часто оценивают в логарифмических единицах - децибелах

В логарифмических единицах обычно задают коэффициент усиления многокаскадного усилителя, который равен сумме коэффициентов усиления его отдельных каскадов, выраженных в дБ.

К основным характеристикам усилителя относятся: амплитудная, амплитудно-частотная, фазо-частотная, амплитудно-фазовая и переходная характеристики.

25

Амплитудная характеристика представляет собой зависимость амплитудного или действующего значения выходного напряжения от входного напряжения Uвых = f (Uвх) (рис. П2.1). Уменьшение коэффициента усиления при больших входных сигналах определяется нелинейностью характеристик усилительных элементов — транзисторов. По амплитудной характеристике усилителя определяют динамический диапазон усилителя

D = 20 lg(Uвых.макс / Uвых.мин).

Рисунок П2.1 - Амплитудная характеристика усилителя

Динамический диапазон усилителя ограничивается с одной стороны уровнем собственных шумов и помех, наблюдаемых на выходе усилителя, а с другой – допустимым уровнем нелинейных искажений, т.е. предельно допустимым значениям Uвых maх.

Амплитудно-частотная характеристика усилителя (АЧХ) – определяется как зависимость модуля коэффициента усиления усилителя от частоты входного сигнала (рис. П2.2). По АЧХ определяют полосу пропускания усилителя, т.е. рабочий диапазон частот, в пределах которого коэффициент усиления изменяется не больше заданного.

Рисунок П2.2 - Амплитудно-частотная характеристика усилителя

Если к усилителю не предъявляются какие-либо специальные требования, то рабочий диапазон частот определяют на уровне 0,7 Кмакс (рис. П2.2). АЧХ большинства широкополосных усилителей не удается изобразить в линейном масштабе по оси частот. Поэтому для них чаще всего пользуются полулогарифмическим масштабом.

26

Для усиления напряжения звуковых частот наиболее пригоден каскад с общим эмиттером, так как он имеет более высокое входное и более низкое выходное сопротивления по сравнению с каскадом с общей базой, каскад же с общим коллектором, обладая высоким входным и малым выходным сопротивлениями, усиливать напряжение не способен.

Для построения предварительных усилителей наиболее часто используется резисторный каскад, т.к. он, обеспечивая вполне достаточный для большинства задач коэффициент усиления, содержит минимальное количество реактивных элементов. Свое название каскад получил потому, что нагрузкой по постоянному току в цепи коллектора этого каскада служит резистор.

Рисунок П2.3 - Схема резистивного каскада с общим эмиттером

Резисторы R1, R2 используются для задания режима покоя каскада. Ток покоя управляемого элемента (в данном случае ток IК) создается заданием соответствующей величины тока базы IБ. Резистор R1 предназначен для создания цепи протекания тока IБ. Совместно с R2 резистор R1 обеспечивает исходное напряжение на базе UБ относительно зажима «-» источника питания. Резистор RЭ является элементом отрицательной обратной связи, предназначенным для стабилизации режима покоя каскада при изменении температуры. Конденсатор СЭ шунтирует резистор Rэ по переменному току, исключая проявление ООС в каскаде по переменным составляющим.

Резистор Rк является коллекторной нагрузкой, по которой протекает ток покоя IК и часть переменной составляющей коллекторного тока. Название схемы «с общим эмиттером» означает, что вывод эмиттера транзистора по переменному току в большей части диапазона частот практически является общим для входа и выхода каскада.

27

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРОТОКОЛ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Место, дата, время __________________________________________

Выполнили студенты ________________________________________

___________________________________________________________

Проверил преподаватель _____________________________________

1.Определение: Кн, Кскв, R*вх, Rвх, R*вых, Rвых.

Rд = R2×R3 / (R2+R3) =

Rвх = R*вх × Rд / (Rд- R*вх) =

Iвых = Uвых / R6 =

R*вых = (U*вых –Uвых) / Iвых =

Rвых = (R6× R*вых) / (R6-R*вых) =

28

2.Снятие АЧХ.

2.1Сквозная АЧХ.

Таблицу с данными представить в виде табл. 3, только для сквозной АЧХ.

2.2АЧХ входной цепи.

Таблицу с данными представить в виде табл. 3, только для АЧХ входной

цепи.

2.3АЧХ выходной цепи

Таблицу с данными представить в виде табл. 3, только для АЧХ выходной

цепи.

29

30