- •Расчёт усилителей на биполярных транзисторах
- •2. Задание на курсовую работу Исходные данные:
- •Описание транзистора: кремниевый планарный n-p- n транзистор предназначен для усиления и генерирования колебаний на частотах до 60 мГц.
- •4.Определение малосигнальных параметров транзистора в рабочей точке
- •5.Рассчет параметров элементов эквивалентной схемы замещения транзистора Для биполярного транзистора задана схема Джиаколлето – физическая малосигнальная высокочастотная схема замещения транзистора.
- •6.Граничные и предельные частоты биполярного транзистора
- •7.Определение сопротивления транзистора по переменному току.
- •8. Построение сквозной характеристики Iк(Uбэ)
- •9.Определение динамических параметров усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала Uвх:
- •10.Определение коэффициента нелинейных искажений или коэффициента гармоник
- •Заключение
- •Библиографический список
4.Определение малосигнальных параметров транзистора в рабочей точке
По семейству входных и выходных характеристик найдем H-параметры:
- входное сопротивление, измеряемое при коротком замыкании на выходе транзистора.
- коэффициент передачи по току, измеряемый при коротком замыкании на выходе транзистора.
- выходная проводимость, измеряемая
при холостом ходе на выходе транзистора.
Для всех типов биполярных транзисторов H12э=3*10-4 – коэффициент обратной связи, измеряемый при холостом ходе на входе транзистора.
Для повышения точности расчетов приращения ∆Iк , ∆Iб, ∆Uбэ, ∆Uкэ берем симметрично относительно рабочей точки.
5.Рассчет параметров элементов эквивалентной схемы замещения транзистора Для биполярного транзистора задана схема Джиаколлето – физическая малосигнальная высокочастотная схема замещения транзистора.
Рис4. Физическая малосигнальная высокочастотная схема замещения транзистора.
Найдем Uкб:
Барьерная емкость коллекторного перехода:
Выходное сопротивление транзистора:
Сопротивление коллекторного перехода:
Сопротивление эмиттерного перехода для эмиттерного тока:
Сопротивление эмиттерного перехода для базового тока:
Распределенное сопротивление базы:
Возьмем .
Диффузионная емкость эмиттерного перехода:
Собственная постоянная времени транзистора:
Крутизна транзистора:
6.Граничные и предельные частоты биполярного транзистора
Граничные и предельные частоты биполярного транзистора
-могут быть непосредственно представлены в справочниках,
-либо соотнесены по отношению:
fT= |H21э|* fизм - граничная частота усиления транзистора в схеме с ОЭ,
где |H21э| - модуль коэффициента передачи по току на высоких частотах, - частота, на которой он измерен (справочные данные).
КТ301Ж имеет fизм =20 МГц, |H21э|=1,5.
fT= 1,5*20*106=30 МГц.
Остальные частоты определяются следующим образом:
Предельная частота в схеме с ОЭ:
Предельная частота в схеме с ОБ:
М аксимальная частота генерации:
Предельная частота транзистора по крутизне:
7.Определение сопротивления транзистора по переменному току.
Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя (Iк0,Uкэ0) и точку с координатами Iк=0, Uкэ=Iк0* Ri+ Uкэ0 .
Uкэ=10-3*1389+9=10,4 В.
(0,001;9) и (0;10,4)
Рис.5 Нагрузочная прямая по переменному току
8. Построение сквозной характеристики Iк(Uбэ)
Для построения сквозной характеристики воспользуемся нагрузочной прямой по переменному току и выходными характеристиками. По точкам пересечения нагрузочной прямой по переменному току с выходными характеристиками строим сквозную характеристику Iк(Uбэ). Точки для построения проходной характеристики (зависимости Iк от Uбэ) представлены в таблице:
Iб, мА |
0 |
0,007 |
0,014 |
0,021 |
0,028 |
Iк, мкА |
0,2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Uбэ, В |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
Рис6.Сквозная характеристика транзистора КТ301Ж по нагрузочной прямой для переменного тока