Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
эл цепи и микросхемотехника_дз.doc
Скачиваний:
25
Добавлен:
18.11.2018
Размер:
10.45 Mб
Скачать

3. Порядок выполнения домашнего задания

3.1 Расчетная часть

В работе рассматривается расчет электрических данных элементов и параметров каскада ОЭ для режима А работы усилительного элемента – биполярного транзистора.

Не зависимо от применяемого метода расчета в основу начала любого расчета положен вопрос определения точки покоя, затем вычисление электрических данных /сопротивлений резисторов, емкостей конденсаторов, напряжений, токов/, обеспечивающих этот режим и, наконец, вычисление параметров каскада.

Расчет режима покоя работы каскада сводится к расчету параметров элементов схемы по постоянному току, а расчет его параметров производится по переменному току. При расчетах отдают предпочтение графо-аналитическому методу, основанному на использовании графических построений и расчетных соотношений. Графические построения производятся с помощью входных /базовых/ и выходных /коллекторных/ ВАХ транзистора.

Исходными данными для расчета усилителя /усилительного каскада/ могут быть задаваемые техническим заданием характеристики и параметры рассчитываемого усилителя, рассмотренные в разделах 1.3 и 1.4. если техническим заданием на расчет не указываются некоторые характеристики и параметры, то они выбираются или рассчитываются, исходя из оптимальности по критериям надежности, сложности, экономичности и др.

Часто необходимыми исходными данными для расчета являются: UВЫХ.m , IН.m – амплитудные значения переменных составляющих напряжения и тока усиливаемого сигнала;

РН – мощность на нагрузке;

RН – сопротивление нагрузки.

Однако для расчета достаточно иметь лишь данные UВЫХ , RН. В этом случае расчет проводится практически без ограничений по другим параметрам.

Выбор необходимого типа транзистора производится с учетом исходных параметров на расчет усилителя по предельно-допустимым эксплуатационным данным, предъявляемым к транзистору, которые можно получить из следующих соображений:

а) для исключения возможных искажений усиливаемого сигнала параметры режима покоя должны удовлетворять следующим условиям:

UКЭП > UВЫХ.М + UКЭ , (3)

IКП > IКМ + IКБО ,

где: UКЭП , IКП – координаты точки покоя по напряжению и току на линии нагрузки;

UКЭ – напряжение на коллекторе, соответствующее области нелинейных начальных участков выходных характеристик тарнзистора;

IКБО – обратный ток коллектора при максимальной температуре.

б) максимальную мощность усиливаемого сигнала можно получить, если выбирать значения тока через коллектор и напряжение на коллекторе-эмиттере транзистора в соотношении

IK = 0,7 IK MAX , (4)

UK = 0,7 UK MAX .

в) согласно приводимым данным обратный ток коллектора имеет значения:

IКБО = 10 … 100 мкА - для германиевых транзисторов,

IКБО = 0,1 … 10 мкА - для кремниевых транзисторов.

г) на основании справочных данных по выходным характеристикам транзисторов можно для любого типа транзистора приближенно с завышенным значением принять

UКЭ  0,1 UКЭ MAX .

Учитывая вышеизложенные соображения и допущения, легко получить приближенные эксплуатационные данные, предъявляемые к транзистору:

UK MAX > 2,5 UВЫХ m,

IK MAX > 2,85 ( IK m + IКБО ) , (5)

PK MAX > 6,25 UВЫХ m ( IK m + IКБО) .

Все вновь разрабатываемые и модернизированные полупроводниковые приборы обозначают буквенно-цифровым кодом.

Первый элемент обозначения определяет исходный материал: германий – Г или 1; кремний – К или 2; соединения галия – А или 3.

Второй элемент обозначения определяет класс прибора, например, Т – транзисторы биполярные.

Третий элемент - цифра, указывающая на основное назначение и качественные свойства транзистора / частота, мощность и т.д./, отраженные в табл.1.

Таблица 1

Верхняя граничная частота

Максимально-допустимая мощность

До 0,3 Вт

(малой мощности)

0,3 … 1,5 Вт

(средней мощности)

Свыше 1,5 Вт (большой мощности)

До 3 МГц

(низкой частоты)

1

4

7

3… 30 МГц

(средней частоты)

2

5

8

Свыше 30 МГц

(высокой частоты)

3

6

9

Четвертый и пятый элементы – двузначное число из диапазона 00 … 99, определяющее порядковый номер разработки технологического типа транзистора.

Шестой элемент – буква от А до Я (кроме З, О, Ч), определяющая деление в технологическом типе на параметрические группы.

Будем рассматривать задачу расчета усилителя с ОЭ в ниже приводимой постановке.