Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физические основы электроники. Транзисторы. Гальваномагнитные и термоэлектрические приборы. Оптоэлектронные приборы. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
11.08.2026
Размер:
598 Кб
Скачать

 

 

 

Окончание табл. 5.31

 

 

 

 

 

Номер

Сопротивле-

Сопротивле-

Коэффициент

Температура

варианта

ние в цепи

ние нагрузки

передачи тока β

T, °С

базы RБ, кОм

Rн, кОм

 

 

 

15

180

1,5

59

65

16

190

5

69

70

17

220

2

79

75

18

250

3

89

80

5.32. Транзистор с известным β и

IКБО = 10 мкА при T0 = 25 °С используется в схеме, изображенной на рис. 5.31.

Напряжение источника питания EК , напряжение «база–эмиттер» UБЭ . Определить напряжение UКЭ при T0 = 25 °С

и заданной температуре T. Считать, что температурный коэффициент напряжения ТКН = –2,5 мВ/град. Необходимые численные значения заданы в табл. 5.32.

Eк

Iк

Rб

Uкб

 

Rн

 

 

 

 

Uкэ

Iб Uэб Iэ

Рис. 5.31

Таблица 5.32

Варианты для задачи 5.32

Номер

Напряже-

Напряжение

Коэффициент

Температура

вариан-

ние UБЭ, мВ

питания EК, В

передачи тока β

T, °С

та

 

 

 

 

1

100

20

49

50

2

150

25

59

60

3

180

30

69

65

4

90

28

79

70

5

100

15

89

75

6

120

18

99

80

7

130

20

59

50

8

140

25

69

60

51

Окончание табл. 5.32

Номер

Напряже-

Напряжение

Коэффициент

Температура

вариан-

ние UБЭ, мВ

питания EК, В

передачи тока β

T, °С

та

 

 

 

 

9

110

30

79

65

10

100

28

89

70

11

150

15

49

75

12

180

18

59

80

13

90

20

49

50

14

100

25

49

60

15

120

30

59

65

16

130

28

69

70

17

140

15

79

75

18

110

18

89

80

Eк

Iк

Rб

Uкб

 

Rн

 

 

 

 

Uкэ

Iб Uэб Iэ

Рис. 5.32

5.33. В схеме, показанной на рис. 5.32, используется транзистор с коэффициентом передачи тока β и обратным током

коллектора IКБО = 10 мкА. Напряжение источника питания EК . Определить RБ

и Rн , если ток коллектора IК и напряжение UКЭ . Необходимые численные значения заданы в табл. 5.33.

 

 

 

 

Таблица 5.33

 

Варианты для задачи 5.33

 

 

 

 

 

 

Номер

Напряжение

Напряжение

Коэффициент

Ток коллектора

передачи

варианта

питания EК, В

UКЭ, В

IК, мА

тока β

 

 

 

 

1

15

6

50

1

2

25

5

59

1,2

3

30

7

69

1,3

52

 

 

 

Окончание табл. 5.33

 

 

 

 

 

Номер

Напряжение

Напряжение

Коэффициент

Ток коллектора

передачи

варианта

питания EК, В

UКЭ, В

IК, мА

тока β

 

 

 

 

4

28

10

79

1,5

5

15

8

89

2

6

18

9

99

1,8

7

20

6

59

1

8

25

7,5

69

1,2

9

30

8

79

1,3

10

28

8

89

1,5

11

15

7

49

1,5

12

18

5

59

1,7

13

20

12

49

1

14

25

6

49

1,2

15

30

9

59

1

16

28

6

69

1,2

17

15

7

79

1,3

18

18

5

89

1,5

5.34.Удельная проводимость канала n-типа полевого транзистора σ

иширина канала w при напряжении UЗИ 0. Найти напряжение

отсечки Uотс , считая, что подвижность электронов

в канале n =

0,13 м2/(В с), а относительная диэлектрическая

проницаемость

кремния ε = 12. При напряжении UЗИ 0 сопротивление «сток–исток» RСИ0 50 Ом. При каком напряжении на затворе сопротивление «сток–исток» составит RСИ ? Необходимые численные значения заданы в табл. 5.34.

5.35. В кремниевом полевом транзисторе с управляющим p–n-пе- реходом с каналом p-типа половина ширины канала при напряжении

UЗИ 0 составляет b/2. Удельное сопротивление канала равно ρ. Определить: а) напряжение отсечки Uотс , считая, что подвижность дырок p и относительная диэлектрическая проницаемость кремния

53

ε = 12; б) половину ширины канала b/2, если напряжение на затворе UЗИ Uотс / 2, а ток стока IС 0 . Необходимые численные значения

заданы в табл. 5.35.

 

 

 

Таблица 5.34

 

Варианты для задачи 5.34

 

 

 

 

 

Номер

Удельная

Ширина

Сопротивление

проводимость

варианта

канала w, мкм

«сток–исток» RСИ, Ом

канала σ, См/м

 

 

 

1

15

10

180

2

20

9

120

3

25

12

130

4

30

7

150

5

28

14

200

6

21

15

180

7

15

16

300

8

20

17

280

9

25

18

270

10

30

19

260

11

28

20

150

12

21

5

200

13

15

7

180

14

20

9

300

15

25

20

150

16

30

5

200

17

28

7

180

18

21

9

300

5.35. В кремниевом полевом транзисторе с управляющим p–n-пе- реходом с каналом p-типа половина ширины канала при напряжении

UЗИ 0 составляет b/2. Удельное сопротивление канала равно ρ. Определить: а) напряжение отсечки Uотс , считая, что подвижность дырок p и относительная диэлектрическая проницаемость кремния

ε = 12; б) половину ширины канала b/2, если напряжение на затворе UЗИ Uотс / 2, а ток стока IС 0 . Необходимые численные значения

заданы в табл. 5.35.

54

 

 

 

Таблица 5.35

 

Варианты для задачи 5.35

 

 

 

 

 

Номер

Половина ширины

Удельное

Подвижность

канала при UЗИ = 0,

сопротивление

варианта

дырок μp, м2/(В · с)

 

b/2, мкм

канала ρ, Ом · м

 

1

3

0,1

0,05

2

5

0,15

0,06

3

7

0,18

0,03

4

3

0,19

0,08

5

1

0,2

0,05

6

3

0,22

0,06

7

5,5

0,09

0,03

8

1,5

0,07

0,09

9

2,8

0,11

0,05

10

2

0,1

0,05

11

4,5

0,15

0,06

12

5

0,18

0,03

13

2,5

0,19

0,09

14

2

0,2

0,06

15

3

0,22

0,07

16

2

0,09

0,05

17

4

0,07

0,06

18

3

0,11

0,03

5.36. Крутизна полевого транзистора с управляющим p–n-перехо- дом и каналом n-типа при напряжениях UЗИ0 = – 0,7 В и UСИ0 = 10 В

равна S. Чему равна крутизна транзистора при указанных напряжениях UЗИ и UСИ , если напряжение отсечки транзистора Uотс = 3В? Необ-

ходимые численные значения заданы в табл. 5.36.

5.37. Полевой транзистор с управляющим p–n-переходом, имеющим максимальный ток стока IС max = 2 мА и значение максимальной

крутизны передаточной характеристики Smax , включен в усилитель-

ный каскад по схеме с общим истоком. Сопротивление нагрузки равно Rн . Определить коэффициент усиления по напряжению, если

55

напряжение «затвор–исток» равно UЗИ . Необходимые численные значения заданы в табл. 5.37.

 

 

 

 

 

Таблица 5.36

 

Варианты для задачи 5.36

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Крутизна

 

Напряжение «затвор–

Напряжение «сток –

варианта

S, мА/В

 

 

исток» UЗИ, В

исток» UСИ, В

1

1

 

 

–1

10

2

2

 

 

–2,5

12

3

1,5

 

 

–2,7

13

4

1,8

 

 

–2,3

15

5

1

 

 

–2

20

6

3

 

 

–2,5

18

7

0,9

 

 

–1

10

8

1,5

 

 

–2,3

20

9

0,8

 

 

–2

30

10

2

 

 

–1,5

40

11

1,5

 

 

–2

15

12

5

 

 

–2,5

17

13

2

 

 

–1

12

14

1

 

 

–2,5

14

15

1,9

 

 

–1

16

16

2

 

 

–2,3

18

17

1,5

 

 

–2

10

18

5

 

 

–2,5

20

 

 

 

 

 

Таблица 5.37

 

Варианты для задачи 5.37

 

 

 

 

 

 

Номер

Максимальная

 

Сопротивление

Напряжение

крутизна переда-

 

 

«затвор– исток»

варианта

точной характери-

 

нагрузки Rн, кОм

 

UЗИ, В

 

стики Smax, мА/В

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

15

–1,5

2

2

 

 

20

–1,6

3

1,5

 

 

18

–1,3

4

1,8

 

 

30

–1,1

56

 

 

Окончание табл. 5.37

 

 

 

 

Номер

Максимальная

Сопротивление

Напряжение

крутизна переда-

«затвор–исток»

варианта

точной характери-

нагрузки Rн, кОм

UЗИ, В

 

стики Smax, мА/В

 

 

 

 

5

1

35

–1,5

6

3

28

–1,6

7

0,9

11

–1,3

8

1,5

16

–1,1

9

0,8

14

–0,5

10

2

15

–0,6

11

1,5

20

–0,3

12

5

18

–0,1

13

2

30

–1,3

14

1

35

–1,1

15

1,9

28

–1,5

16

2

11

–1,6

17

1,5

16

–1,3

18

5

14

0

5.38. Дан полевой транзистор с управляющим p–n-переходом, имеющим указанные IС max и Uотс . Определить: а) какой ток будет проте-

кать при

обратном напряжении

смещения «затвор–исток», равном

UЗИ ; б) чему равна крутизна и максимальная крутизна в этом случае.

Необходимые численные значения заданы в табл. 5.38.

 

 

 

 

 

Таблица 5.38

 

Варианты для задачи 5.38

 

 

 

 

 

 

Номер

Напряжение

 

Максимальный ток

Напряжение,

«затвор–исток»

 

отсечки

варианта

 

стока IС max, мА

UЗИ, В

 

Uотс, В

 

 

 

1

2

 

1

4

2

1,6

 

1,2

5

3

1,3

 

1,3

7

4

1,8

 

1,5

10

5

2,5

 

2

5

57

 

 

Окончание табл. 5.38

 

 

 

 

Номер

Напряжение

Максимальный ток

Напряжение,

«затвор–исток»

отсечки

варианта

стока IС max, мА

UЗИ, В

Uотс, В

 

 

6

2,6

1,8

7

7

2,3

1

6

8

2,1

1,2

5

9

2,5

1,3

8

10

2,6

1,5

6

11

2,3

1,5

7

12

2

1,7

5

13

2

1

12

14

2,1

1,2

6

15

1,5

1

3

16

1,6

1,2

6

17

1,3

1,3

4

18

2,5

1,5

5

5.39. Полевой транзистор с управляющим p–n-переходом имеет

указанные IС max и Uотс . Определить ток стока IС

и крутизну S тран-

зистора при напряжении на затворе, равном UЗИ . Необходимые чис-

ленные значения заданы в таблице 5.39.

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.39

 

Варианты для задачи 5.39

 

 

 

 

 

 

Напряжение,

 

Номер

Напряжение

Максимальный ток

 

 

«затвор–исток»

 

отсечки

 

варианта

стока IС max, мА

 

 

 

UЗИ, В

 

 

Uотс, В

 

1

–2

2

 

4

 

2

–5

1,2

 

5

 

3

–3

1,3

 

7

 

4

–1

1,5

 

10

 

5

–1

2

 

11

 

6

–3

1,8

 

3

 

7

–4

2

 

6

 

8

–1,5

1,2

 

5

 

58

 

 

Окончание табл. 5.39

 

 

 

напряжение,

 

Номер

Напряжение

Максимальный ток

 

«затвор–исток»

отсечки

 

варианта

стока IС max, мА

 

 

UЗИ, В

 

Uотс, В

 

9

–2

1,3

8

 

10

–2

2,5

12

 

11

–5

1,5

7

 

12

–3

1,7

5

 

13

–1

1

12

 

14

–1

1,2

6

 

15

–3

1

13

 

16

–4

2,2

2

 

17

–1,5

1,3

4

 

18

–2

1,5

5

 

5.40. В усилительном каскаде с общим истоком, показанном на рис. 5.40, сопротивление нагрузки составляет Rн = 20 кОм. Эффектив-

ное входное сопротивление полевого транзистора равно Rвх эфф =

= 20 кОм, крутизна S = 2 мА/В. Определить коэффициент усиления каскада. Необходимые численные значения заданы в табл. 5.40.

Примечание. Методы расчета усилительных каскадов для любой схемы включения приведены в [12].

Ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Си

Rн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rз

 

Rи

 

Eс

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.40

5.41 Полевой транзистор с управляющим p–n-переходом и каналом n-типа используется в цепи усилительного каскада, изображенного на

рис. 5.41. Максимальный ток стока IС max , напряжение отсечки транзистора Uотс . Известно, что при напряжении питания EС протекает

59

ток стока IС = 1 мА. Модуль коэффициента усиления по напряжению усилителя | KУ | = 10. Определить: а) напряжение смещения «затвор– исток» UЗИ ; б) крутизну передаточной характеристики транзистора в рабочей точке S; в) сопротивление резистора в цепи истока RИ ; г) сопротивление нагрузки в цепи стока RС. Внутреннее сопротивление

транзистора считать много больше сопротивления нагрузки в цепи стока. На рабочей частоте емкостное сопротивление считать пренебрежимо малым. Необходимые численные значения заданы в табл. 5.41.

Примечание. Методы расчета усилительных каскадов для любой схемы включения приведены в [11] и [12].

 

 

 

Таблица 5.40

 

Варианты для задачи 5.40

 

 

 

 

 

Номер

Эффективное

Сопротивление

Крутизна переда-

входное

точной характери-

варианта

сопротивление

нагрузки Rн, кОм

стики S, мА/В

 

Rвх эфф, кОм

 

 

 

2

1

20

20

2

22

19

1

3

25

18

2

4

30

17

1,5

5

15

16

1,8

6

18

15

1

7

16

21

3

8

30

22

0,9

9

32

23

1,5

10

20

24

0,8

11

22

25

2

12

25

26

1,5

13

30

27

5

14

15

30

2

15

18

25

1

16

16

20

1,9

17

30

15

2

18

32

10

1,5

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]