- •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
9.Определение динамических параметров усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала Uвх:
Коэффициент усиления по току:
Коэффициент усиления по напряжению:
Коэффициент усиления по мощности:
Приращения ∆Uбэ=∆Uвх и соответствующее ему приращение ∆Iб берутся на входной характеристике (с учетом обеих полуволн), а приращение ∆Iк, ∆Uкэ – по нагрузочной прямой для переменного тока на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора.
Для величины амплитуды входного Uвх н=0,05В:
Для величины амплитуды входного ½*Uвх н=0,025В:
10.Определение коэффициента нелинейных искажений или коэффициента гармоник
Коэффициентом гармоник называется отношение эффективного (действующего) значения суммы высших гармоник выходного напряжения к эффективному значению его первой гармоники:
, где U1, U2,U3,U4... – действующие значения отдельных гармоник выходного напряжения. Этот коэффициент можно определить методом пяти ординат по сквозной характеристике, который позволяет учесть влияние второй и третьей гармоники входного сигнала.
, где Кг2-коэффициент второй гармоники, Кг3-коэффициент третьей гармоники, определяются графически. Для этого на сквозной характеристике отмечают пять точек (рис.), соответствующих: точке покоя (нулевая амплитуда входного сигнала), наибольшей амплитуде входного сигнала Uвх н (с учетом обеих полуволн), половине наибольшей амплитуде входного сигнала, то есть ½*Uвх н (тоже с учетом обеих полуволн). По этим точкам вычисляют значения отрезков a, b, c, тогда:
Кг2=3(а-b)/4(a+c+b) Кг3=(a+b-2c)/2(a+b+c)
Imax=2 мA
Imin=0,2мA
I2=1,5мA
I1=0,6мA
I0=1мA
а= Imax - I0=2-1=1 мА
b= I0 - Imin=1-0,2=0,8мА
с= I2- I1=1,49 -0,6=0,9 мА
Кг2=3(1-0,8)/4(1+0,8+0,9)=0,056
Кг3=(1+0,8-2*0,9)/2(1+0,9+0,8) = 0
Заключение
В ходе курсовой работы изучены характеристики и параметры биполярного транзистора, схема включения транзистора в качестве активного элемента усилителя, схема замещения транзистора и ее параметры. Рассчитаны динамические параметры каскада для двух значений амплитуды входного сигнала. Оказалось, что коэффициенты гармоник и степень нелинейных искажений существенно зависят от амплитуды входного сигнала.
Принципиальная электрическая схема проектируемого усилительного каскада приведена на рисунке.
Библиографический список
Елфимов В.И., Устыленко Н.С. Электронные твердотельные приборы и микроэлектроника. Методические указания к выполнению курсовой работы. Екатеринбург: УрТИСИ, 1998.
Перельман Б.Л. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. / Под ред. Б. Л. Перельмана. М.: Радио и связь, 1982.
Цыкина А.В. Электронные усилители. Учеб. пособие для техникумов связи, 2-е изд., доп. и перераб. М.: Радио и связь, 1982.