Добавил:

inrad Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Предмет:

Электронные приборы и устройства

Файл:

контрольная 17 вариант.doc

Скачиваний:

206

Добавлен:

01.04.2014

Размер:

1.81 Mб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Контрольная работа 1

Задача № 1

Рассчитать и построить ВАХ идеализированного кремниевого диода в

пределах изменения напряжения от – 5 до + 0.7 В при Т=300 К и обратном токе насыщения, равном I₀ . Значение теплового потенциала φ_T= kT/ q при Т=300 Кпринять равным 0.026 В.

Определить дифференциальное r_диф. и статическое сопротивление R₀

диода для заданного значения Uпр .

Величины I₀=0.4 нА , Uпр=0.2 В

Расчет ВАХ проведем в соответствии с выражением,

в котором величина I₀представляет тепловой ток p-n–перехода, называемыйтакже током насыщения. Для комнатной температурытепловой потенциалφ_Т= kT/ q = 0.026 (B).

Результаты расчета прямой ветви (U>0) ВАХ представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Uпр , В	0	0.1	0.19	0.20	0.21	0.5	0.55	0.7
Iпр , А	0	1.83·10^-⁸	5.96·10^-⁷	8.76·10^-⁷	1.3·10^-⁶	0.09	0.615	197

Результаты расчета обратной ветви (U<0) представлены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Uпр , В	0	-0.05	-0.1	-0.2	-1	-2	-5
Iпр , нА	0	-0.341	-0.392	-4	-4	-4	-4

График построенной ВАХ диода изображена на рис. 1.2.

Для определения дифференциального сопротивлениядиода , выбрав напрямой ветви вольт-амперной характеристики рабочую точку А изадав небольшое приращение напряжения ΔU, получают прира-

щение тока ΔI (рис. 1.2). Тогда

Изменение напряжения ΔU и соответствующее ему изменение тока ΔI

можно найти, пользуясь расчетными значениями, сведенными в таблицу.

Аналитическое выражение для дифференциального сопротивления диода

(сопротивления переменному току) получим, взяв производнуюиз выражения для ВАХ диода

Статическое сопротивление диода (сопротивление постоянному току) в

рабочей точке А определяется как отношение напряжения в рабочей точке к току. (Ком)

При этом всегда выполняется условие R0 >rдиф .

Рис. 1.1 ВАХ диода

Задача № 2

Cтабилитрон подключён для стабилизации напряжения параллельно ре-

зистору нагрузки R_Н . Параметры стабилитрона Uст=9 B ; Iст min=5 мА; Iст max=30 мА; сопротивление нагрузки R_Н=1 КОм .

Определите величину сопротивления ограничительного резистора Rогр , если входное напряжение Uвх изменяется от Uвх min = 20 B до

Uвх max = 30 В. Будет ли обеспечена стабилизацияво всём диапазоне изменения входного напряжения Uвх ?

Выберем средний ток стабилитрона из условия

Необходимая величина входного напряжения

Ток нагрузки

Тогда

Диапазон изменения входного напряжения определяется следующими

Границами

Uвх min = Uст + (Iст min + I_Н) ⋅Rогр=9+(5+9 )⋅0.6=17.4 (В)

Uвх max = Uст + (Iст max + I_Н)⋅Rогр=9+(30+9)⋅0.6=32.4 (В)

Вывод: стабилизация напряжения осуществляется во всём диапазоне из-

менения входного напряжения.

Рис.1.2

Задача № 3

Пользуясь справочными данными, приведите семейство входных и вы-

ходных характеристик БТ с ОЭ. В качестве независимых переменных используйте входное и выходное напряжение. Тип транзистора в соответствии с шифром КТ3127A. Поясните поведение входных и выходныххарактеристик транзистора.

По справочнику установите максимально допустимые параметры БТ: по-

стоянный ток коллектора IК max ; напряжение коллектор–эмиттер UКЭmax ; мощность рассеиваемую коллектором транзистора PК max . На семейство выходных характеристик нанесите границы области допустимых режимов работы.

Задайтесь положением рабочей точки и, пользуясь характеристиками,

рассчитайте для нее значения h-параметров БТ. На основании полученных числовых значений параметров рассчитайте параметры Т-образной эквивалентной схемы транзистора и изобразите ее.

Справочные параметры заданного транзистора.

постоянный ток коллектора I_К
max = 20 (мА)

напряжение коллектор–эмиттер U_КЭ
max = -20 (В)

мощность, рассеиваемая коллектором транзистора Р_К
max = 0.1 (Вт)

Изображаем входные и выходные характеристики заданного транзистора, проводим на ней соответствующие построения и выбираем рабочую точку А. Для точки А рассчитываем значения h-параметров.

h11Э= (U^//_БЭ- U^/_БЭ)/ (I^//_Б- I^/_Б)= (0.79- 0.76)(B)/ (0.25-0. 15)(мА)= 3000 (Ом)-

– входное сопротивление в режиме короткого замыкания (КЗ) на выходе;

h12Э= (U^//_БЭ- U^/_БЭ)/ (U^//_КЭ- U^/_КЭ)= (0.79- 0.76)/ (12.8- 4)= 0.034 –

коэффициент обратной связи по напряжению в режиме холостого хода (ХХ) по входу;

h21Э= (I^//_K- I^/_K)/ (I^//_Б- I^/_Б)= (6.2- 4)/ (0.25-0. 15)= 22 –

коэффициент передачи по току в режиме КЗ на выходе;

h22Э= ΔI_К/ΔU_КЭ = 4(мА)/ 8.8(В)= 0.45 (мСм) –

выходная проводимость в режиме ХХ по входу.

рис.1.3 Входная характеристика

рис1.4 Выходная характеристика

На основании полученных числовых значений параметров рассчитываем параметры Т-образной эквивалентной схемы транзистора и изображаем ее.

Рис.1.5 Т-образная схема замещения

дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода-

r_Э=φt/( Iок + Iоб)=0.025/(0.005+0.0002)=4.8 (Ом)

дифференциальное сопротивление коллекторного перехода в схеме ОЭ-

r^*_к=1/ h22_Э=1/0.00045=2222 (Ом)

коэффициент усиления транзистора по току в схеме ОЭ-

β = h21э=22

дифференциальное сопротивление области базы-

r_б= h11_Э-(1+ h21_Э) ·r_Э=3000-(1+22) ·4.8=2890 (Ом)

коэффициент обратной связи по напряжению-

h12_Э= r_Э·h22_Э=4.8·0.00045=0.002

Задача № 4

Рассчитайте модуль h21э и фазу φ_h_21э коэффициента передачи по току БТ всхеме с ОЭ на частоте f . В качестве исходных данных используйте значения предельной частоты коэффициента передачи по току в схеме с ОБ f_h21б , статический коэффициент передачи по току в схеме с ОБ α и частоты f .

F_h_21б=14 МГц, α=0.983, f=50 КГц

Определим статический коэффициент передачи по току для включения с ОЭ: