4 Контрольные задания №4

Задание 4.1. Изобразить схему транзисторного усилителя низкой частоты (УНЧ) на биполярной полупроводниковой структуре ОЭ с узлом термостабилизации тока покоя и с заданным, согласно варианту, типом проводимости транзистора (таблица 4.1). Каскад питается от одного источника Е_К (значение в таблице 4.1). Смещение в цепи базы организовано посредством резистивного делителя R_Б1/ R_Б2. Известна амплитуда переменной составляющей входного напряжения U _ВХ.m, диапазон частот усиливаемого сигнала f_Н – f_В (все значения в таблице 4.1).

Требуется выбрать из справочника согласно данных задания транзистор и определить с использованием основных его параметров и ВАХ графоаналитическим методом (считая усилитель работающим в области средних частот):

- постоянную составляющую тока базы ;

- постоянную составляющую входного напряжения покоя ;

- амплитуду переменной составляющей тока базы ;

- значения сопротивлений резисторов R_Б1, R_Б2;

- построить линию Р_{К МАХ};

- постоянную составляющую тока коллектора ;

- постоянную составляющую выходного напряжения покоя ;

- амплитуду переменной составляющей тока коллектора ;

- амплитуду переменной составляющей выходного напряжения = ;

- статические коэффициенты усиления (передачи) напряжения, тока, мощностив безразмерном и логарифмическом формате;

- выходную мощность Р_ВЫХ;

- мощность, рассеиваемую на нагрузке постоянной составляющей тока коллектора Р_К0;

- полную потребляемую мощность в коллекторной цепи Р₀;

- КПД коллекторной цепи η;

- выяснить, работоспособен ли транзистор в схеме по условию допустимого нагрева?

- входную мощность Р_ВХ;

- входное и выходное сопротивления R_ВХ, R_ВЫХ;

- мощность рассеяния резисторов R_Б1, R_Б2 и их тип;

- коэффициент температурной нестабильности;

- значение сопротивления резистора R_Э, емкости конденсатора ;

- емкость разделительных конденсаторов .

Показать в масштабе на графике входной и семействе выходных ВАХ зависимости i_ВХ (t), u_ВХ (t), i_ВЫХ (t), u_ВЫХ (t).

Для рабочей точки усилителя найти h-параметры и аналитически рассчитать величины ,,, R_ВХ, R_ВЫХ. Проверить сходимость результатов расчета h-параметров с полученными ранее результатами. Сделать вывод.

Рекомендации по выполнению задания

• Предварительно подсчитать примерное значение тока коллектора. Значение сопротивления нагрузки транзистора выбрать самостоятельно. Выбрать тип транзистора из справочника или с использованием Интернет - ресурсов (учесть, что кроме параметров транзистора необходимы его ВАХ) с учетом задания. Возможен итерационный подход при выборе транзистора и значения нагрузки при анализе размещения линии нагрузки на семействе выходных ВАХ. После окончательного выбора транзистора надо выписать его параметры и перенести ВАХ на миллиметровую бумагу (или посредством машинной графики на электронную страницу). Необходимо определить напряжения, токи и мощности рассеяния на элементах схемы и параметры транзистора относительно рабочей точки, соответствующей режиму покоя усилителя. Показать с учетом масштаба графики входных и выходных сигналов по току и напряжению в функции времени. Критерий правильности расчета максимально возможное для данного класса усилителя значение КПД.

Таблица 4.1 - Варианты и исходные данные для задач по п. 4.1

Номер варианта	Тип транзистора	ЕК,В	U ВХ.m, мВ	fН – fВ, Гц	Примечание (значение RH)
1	n-p-n	42	20	100-3000
2	p-n-p	40	19	95-3200
3	n-p-n	38	18	90-3400
4	p-n-p	36	17	85-3600
5	n-p-n	34	16	80-3800
6	p-n-p	32	15	75-4000
7	n-p-n	30	14	70-4200
8	p-n-p	28	13	65-4600
9	n-p-n	26	12	60-4800
10	p-n-p	24	11	55-5000
11	n-p-n	22	10	50-5200
12	p-n-p	20	9	45-5400
13	n-p-n	18	8	40-5600
14	p-n-p	16	7	35-5800
15	n-p-n	14	6	30-6000
16	p-n-p	12	5	25-6200
17	n-p-n	10	4	20-6400
18	p-n-p	42	18	80-3800
19	n-p-n	40	17	75-4000
20	p-n-p	38	16	70-4200
21	n-p-n	36	15	65-4600
22	p-n-p	34	14	60-4800
23	n-p-n	32	13	55-5000

Таблица 4.1/Продолжение - Варианты и исходные данные для задач по п. 4.1

Продолжение таблицы 4.1
Номер варианта	Тип транзистора	ЕК,В	Uвх.m, мВ	fН – fВ, Гц	Примечание (значение RH)
24	p-n-p	32	12	55-5000
25	n-p-n	30	11	50-5200
26	p-n-p	28	10	45-5400
27	n-p-n	26	9	40-5600
28	p-n-p	24	8	35-5800
29	n-p-n	22	7	30-6000
30	p-n-p	20	6	25-6200
31	n-p-n	18	5	20-6400
32	p-n-p	16	4	100-3400
33	n-p-n	14	3	95-3600
34	p-n-p	12	2,5	90-3800
35	n-p-n	10	2	85-4000
36	p-n-p	42	15	80-4200
37	n-p-n	40	14	75-4600
38	p-n-p	38	13	70-4800
39	n-p-n	36	12	65-5000
40	p-n-p	34	11	60-5200
41	n-p-n	32	10	55-5400
42	p-n-p	30	9	50-5600
43	n-p-n	28	8	45-5800
44	p-n-p	26	7	40-6000
45	n-p-n	24	6	35-6200
46	p-n-p	22	5	30-6400
47	n-p-n	20	4	25-6600
48	p-n-p	18	3,5	50-6800
49	n-p-n	16	3	40-7000
50	p-n-p	14	2,5	30-7200

ПРИЛОЖЕНИЕ А