Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2 (Контрольная)
УПИ – УГТУ
Кафедра радиоприёмные устройства.
Контрольная работа № 2
по дисциплине: “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “.
Вариант № 17
Шифр:
Ф.И.О
Заочный факультет
Радиотехника
Курс: 3
Работу не высылать.
УПИ – УГТУ
Кафедра радиоприёмные устройства.
Контрольная работа № 2
по дисциплине: “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “.
Вариант № 17
Шифр:
Ф.И.О
Заочный факультет
Радиотехника
Курс: 3
Работу не высылать.
Аннотация.
Целью работы является активизация самостоятельной учебной работы,
развитие умений выполнять информационный поиск, пользоваться справочной
литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы
полупроводниковых приборов.
Исходные данные:
Тип транзистора ………………………………………………………………… ГТ310Б
Величина напряжения питания Еп ……………………………………………... 5 В
Сопротивление коллекторной нагрузки Rк …………………………………… 1,6 кОм
Сопротивление нагрузки Rн ……………………………………………………. 1,8 кОм
Схема включения транзистора с общим эмиттером, с фиксированным током базы,
с резистивно- ёмкостной связью с нагрузкой.
Биполярный транзистор ГТ310Б.
Краткая словесная характеристика:
Транзисторы германиевые диффузионно- сплавные p-n-p усилительные с
нормированным коэффициентом шума высокочастотные маломощные.
Предназначены для работы в усилителях высокой частоты. Выпускаются в
металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Обозначение типа приводится
на этикетке.
Масса транзистора не более 0,1 г..
Электрические параметры.
Коэффициент шума при f = 1,6 МГц, Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА не более …………….
3 дБ
Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала
при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, f = 50 – 1000 Гц ……………………………….. 60 – 180
Модуль коэффициента передачи тока H21э
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, f = 20 МГц не менее …………………………... 8
Постоянная времени цепи обратной связи
при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, f = 5 МГц не более ………………………….… 300 пс
Входное сопротивление в схеме с общей базой
при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА …………………………………………………… 38 Ом
Выходная проводимость в схеме с общей базой
при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, f = 50 – 1000 Гц не более …………………….. 3
мкСм
Ёмкость коллектора при Uкб= 5 В, f = 5 МГц не более ………………………… 4
пФ
Предельные эксплуатационные данные.
Постоянное напряжение коллектор- эмиттер:
при Rбэ= 10 кОм ……………….………………………………………… 10 В
при Rбэ= 200 кОм ……………….……………………………………….. 6 В
Постоянное напряжение коллектор- база ………………………………………... 12 В
Постоянный ток коллектора ……………………………………………………… 10 мА
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т = 233 – 308 К ………...
20 мВт
Тепловое сопротивление переход- среда ………………………………………... 2 К/мВт
Температура перехода ……………………………………………………………. 348 К
Температура окружающей среды ………………………………………………... От 233 до
328 К
Примечание. Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность
коллектора, мВт, при Т = 308 – 328 К определяется по формуле:
PК.макс= ( 348 – Т )/ 2
Входные характеристики.
Для температуры Т = 293 К :
|Iб,| | | | | | | | |
|мкА| | | | | | | | |
|200| | | | | | | | |
|160| | | | | | | | |
|120| | | | | | | | |
|80 | | | | | | | | |
|40 | | | | | | | | |
|0 |0,0|0,1|0,1|0,2|0,2|0,3|0,3|Uбэ|
| |5 | |5 | |5 | |5 |,В |
Выходные характеристики.
Для температуры Т = 293 К :
|Iк | | | | | | | |
|, | | | | | | | |
|мА | | | | | | | |
|9 | | | | | | | |
|8 | | | | | | | |
|7 | | | | | | | |
|6 | | | | | | | |
|5 | | | | | | | |
|4 | | | | | | | |
|3 | | | | | | | |
|2 | | | | | | | |
|1 | | | | | | | |
|0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |Uкэ|
| | | | | | | |,В |
Нагрузочная прямая по постоянному току.
Уравнение нагрузочной прямой по постоянному току для схемы включения
с общим эмиттером:
Построим нагрузочную прямую по двум точкам:
при Iк= 0, Uкэ= Еп = 9 В, и при Uкэ= 0, Iк= Еп / Rк = 9 / 1600
= 5,6 мА
|Iк | | | | | | | | | | |
|, | | | | | | | | | | |
|мА | | | | | | | | | | |
|6 | | | | | | | | | | |
|5 | | | | | | | | | | |
|4 | | | | | | | | | | |
| | | | | |А | | | | | |
|3 | | | | | | | | | | |
|Iк0| | | | | | | | | | |
|2 | | | | | | | | | | |
|1 | | | | | | | | | | |
|0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ|
| | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В |
| | | | | |0 | | | | | |
|Iб,| | | | | | | | | |
|мкА| | | | | | | | | |
|50 | | | | | | | | | |
|40 | | | | | | | | | |
|30 | | | | | | | | | |
|Iб0| | | | | | | | | |
|20 | | | | | | | | | |
|10 | | | | | | | | | |
|0 |0,1|0,1|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,3|Uбэ|
|0,1|7 |9 |1 |3 |5 |7 |9 |1 |,В |
|5 | | | | | | |Uбэ| | |
| | | | | | | |0 | | |
Параметры режима покоя (рабочей точки А):
Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В, Iб0= 30 мкА, Uбэ0= 0,28 В
Величина сопротивления Rб:
Определим H–параметры в рабочей точке.
|Iк | | | | | | | | | | |
|, | | | | | | | | | | |
|мА | | | | | | | | | | |
|6 | | | | | | | | | | |
|5 | | | | | | | | | | |
|4 | | | | |?Iк| | | | | |
| | | | | |0 | | | | | |
|3 | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | |?Iк| | |
| | | | | | | | | | | |
|2 | | | | | | | | | | |
|1 | | | | | | | | | | |
|0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ|
| | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В |
| | | | | |0 | | | | | |
?Uкэ
|Iб,| | | | | | | | | |
|мкА| | | | | | | | | |
|50 | | | | | | | | | |
|40 | | | | | | | | |
| | | |?Iб | | | | | |
|30 | | | | | | | | |
|Iб0| | | | | | | | |
|20 | | | | | | | | | |
|10 | | | | | | | | | |
|0 |0,1|0,1|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,3|Uбэ|
|0,1|7 |9 |1 |3 |5 |7 |9 |1 |,В |
|5 | | | | | | |Uбэ| | |
| | | | | | | |0 | | |
?Uбэ
?Iк0= 1,1 мА, ?Iб0 = 10 мкА, ?Uбэ = 0,014 В, ?Iб = 20 мкА, ?Uкэ= 4 В, ?Iк=
0,3 мА
H-параметры:
Определим G – параметры.
Величины G-параметров в рабочей точке определим путём пересчёта
матриц:
G-параметр:
G11э= 1,4 мСм, G12э= - 0,4*10 –6
G21э= 0,15 , G22э=
4,1*10 –3 Ом
Определим величины эквивалентной схемы биполярного транзистора.
Схема Джиаколетто – физическая малосигнальная высокочастотная
эквивалентная схема биполярного транзистора:
Величины элементов физической эквивалентной схемы транзистора и
собственная постоянная времени транзистора определяются соотношениями
(упрощёнными):
Собственная постоянная времени транзистора:
Крутизна:
Определим граничные и предельные частоты транзистора.
Граничная частота коэффициента передачи тока:
Предельная частота коэффициента передачи тока базы в схеме с общим
эммитером:
Максимальная частота генерации:
Предельная частота коэффициента передачи тока эммитера в схеме с общим
эммитером:
Предельная частота проводимости прямой передачи:
Определим сопротивление нагрузки транзистора и построим нагрузочную прямую.
Сопротивление нагрузки транзистора по переменному току:
Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима
покоя
Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В и точку с координатами:
Iк= 0, Uкэ= Uкэ0+ Iк0*R~= 4,2 + 3*10 –3 * 847 = 6,7 В
|Iк | | | | | | | | | | |
|, | | | | | | | | | | |
|мА | | | | | | | | | | |
|6 | | | | | | | | | | |
|5 | | | | | | | | | | |
|4 | | | | | | | | | | |
| | | | | |А | | | | | |
|3 | | | | | | | | | | |
|Iк0| | | | | | | | | | |
|2 | | | | | | | | | | |
|1 | | | | | | | | | | |
|0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ|
| | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В |
| | | | | |0 | | | | | |
Определим динамические коэффициенты усиления.
|Iк | | | | | | | | | | |
|, | | | | | | | | | | |
|мА | | | | | | | | | | |
|6 | | | | | | | | | | |
|5 | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | |А | | | | | |
|4 | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | |?Iк | |
|3 | | | | | | | | | |
|Iк0| | | | | | | | | |
|2 | | | | | | | | | | |
|1 | | | | | | | | | | |
|0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |Uкэ|
| | | | | |Uкэ| | | |Еп |,В |
| | | | | |0 | | | | | |
?Uкэ
|Iб,| | | | | | | | | |
|мкА| | | | | | | | | |
|50 | | | | | | | | | |
|40 | | | | | | | | |
| | | |?Iб | | | | | |
|30 | | | | | | | | |
|Iб0| | | | | | | | |
|20 | | | | | | | | | |
|10 | | | | | | | | | |
|0 |0,1|0,1|0,2|0,2|0,2|0,2|0,2|0,3|Uбэ|
|0,1|7 |9 |1 |3 |5 |7 |9 |1 |,В |
|5 | | | | | | |Uбэ| | |
| | | | | | | |0 | | |
?Uбэ
?Iк= 2,2 мА, ?Uкэ= 1,9 В, ?Iб = 20 мкА, ?Uбэ = 0,014 В
Динамические коэффициенты усиления по току КI и напряжению КU
определяются соотношениями:
Выводы:
Данная работа активизировала самостоятельную работу, развила умение
выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой,
определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы
полупроводниковых транзисторов, дала разностороннее представление о
конкретных электронных элементах.
Библиографический список.
1) “Электронные приборы: учебник для вузов” Дулин В.Н., Аваев Н.А.,
Демин В.П. под ред. Шишкина Г.Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г..
2) Батушев В.А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк.,
1980г.
3) Батушев В.А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк.,
1969г.
4) Справочник “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”; М.:
Энергоатомиздат, 1985г..
5) Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным
схемам; М.: Энергия, 1976г..
6) Справочник “ Транзисторы для аппаратуры широкого применения ”; М.:
Радио и связь, 1981г..
-----------------------
[pic]
Iб= 20 мкА
Uкэ= 0 В
Iб= 10 мкА
Uкэ= 5 В
Iб= 30 мкА
Iб= 40 мкА
Iб= 50 мкА
Iб= 60 мкА
Iб= 70 мкА
Iб= 80 мкА
Iб= 90 мкА
[pic]
Iб0= 30 мкА
Uкэ=4,2 В
Uкэ= 5 В
Uкэ= 0 В
[pic]
Iб0= 30 мкА
[pic]
Uкэ= 4,2 В
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Iб0= 30 мкА
Iб0= 30 мкА
Uкэ= 4,2 В
Iб2= 40 мкА
Iб1= 20 мкА
[pic]
Iб = 40 мкА |
