Транзисторный каскад
Порядок выбора транзистора и напряжения источника питания UП для усилительного транзисторного каскада. Расчет амплитуды напряжения источника сигнала UGm. Характеристика емкости конденсаторов, их номинал. Входное и выходное сопротивления RВХ и RВЫХ.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.04.2017 |
Размер файла | 141,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева
Институт механики и энергетики им. В.П. Горячкина
Энергетический факультет
Расчетно-графическая работа
Выполнил: студент:
Жуков М. Г.
Приняла:
Мещанинова О. В.
Москва 2014
1. Для усилительного транзисторного каскада
1.1 Выбрать транзистор по приложению 1, определить напряжение источника питания UП, рассчитать сопротивление резисторов и выбрать их номиналы по приложению 2.
1.2. Определить h-параметры, h11Э, h21Э в рабочей точке транзисторного каскада, его входное и выходное сопротивления RВХ и RВЫХ.
1.3. Найти амплитуды напряжения и тока базы Uбт, Iбт, коэффициенты усиления каскада по току, напряжению и мощности KI, KV, KP и амплитуду напряжения источника сигнала UGm.
1.4. Рассчитать емкости конденсаторов, выбрать их номинал по приложениям 2,3.
Исходные данные:
Внутреннее сопротивление источника сигнала RG=150 Ом, сопротивление нагрузки Rн= 150Ом, амплитуда напряжения в нагрузке UНМ= 1В, нижняя граничная частота FН=50Гц
Решение
1.1 Сопротивление резистора в цепи коллектора транзистора
Rк = (1+ КR) • Rн, (1.1)
транзистор каскад напряжение
где КR - коэффициент соотношения сопротивлений Rн и Rк;
При Rн = 150 Ом ? 1 кОм принимаем КR = 1,2
Rк = (1+ 1,2) • 150 = 330 Ом
По приложению 2 /5/ выбираем номинал сопротивления Rк = 330 Ом
Определим эквивалентное сопротивление нагрузки каскада:
RH RK 150*330
R`H = = =104 Ом .
RH + RK 150 + 330
Найдём амплитуду коллекторного тока транзистора:
UHm 1
IKM = = = 9.6•10-3 А.
R`H 104
Определим ток покоя (ток в рабочей точке) транзистора:
IКm 9.6•10-3
IКП = = = 13.71•10-3 A.
kЗ 0,7
Определим минимальное напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке транзистора:
UКЭП min = UHm + U0 = 1 + 1 = 2 В,
т.к. UКЭП min меньше типового значения UКЭП = 5 В, принимаем UКЭП = 5 В.
Рассчитаем напряжение источника питания:
UКЭП + IКП•RK 5 + 13.71•10-3•330
UП = = = 14В
0,7 0,9 0,7
Входные и выходные характеристики транзистора КТ315Б
Рис. 3а
Выбираем напряжение питания UП = 15 В.
Определим сопротивление резистора:
UП 15
RЭ = (0, 1 0, 3) = 0, 3 = 328 Ом,
IКП 13,7*10-3
Номинал резистора RЭ = 330 Ом.
Выбираем транзистор КТ315Б:
UКЭ ДОП = 15 В
IК ДОП = 100 мА > IКП = 13.71 мА.
Вычертим выходные и входные характеристики транзистора КТ315Б (рис.3).
На выходных характеристиках транзистора КТ315Г построим нагрузочную прямую постоянного тока по точкам А, В.
UП 15
Точка А: UКЭ = 0, IK = = = 0,022 А
RK + RЭ 330+ 328
точка В: UКЭ = UП , IK = 0.
Нанесём рабочую точку С на нагрузочную прямую с координатой
IK = IКП = 13.71•10-3 А, уточним напряжение UКЭ в точке покоя:
UКЭП = 5 В.
Рассчитаем мощность в точке покоя транзистора:
РКП = IКП UКЭП = 13.71•5•10-3 =0.68 Вт.
Определим наибольшую мощность рассеивания транзистора при максимальной рабочей температуре:
TП max - Tm 120 - 40
PK max = PК ДОП = 150•10-3 = 125•10-3 Вт,
TП max - T0 120 - 25
РКП < PK max , следовательно, транзистор КТ315Б выбран правильно.
Находим координаты рабочей точки С на входной характеристике транзистора
UбЭП + IКП RЭ 0, 53 + 13.7•10-3•330
Rб2 = = = 5,05•103 Ом,
IД 1•10-3
номинал сопротивления резистора Rб2 = 5.05 кОм .
Определим сопротивление резистора базового делителя:
номинал резистора Rб1 = 10 кОм.
Найдём эквивалентное сопротивление базового делителя:
Rб1 Rб2 10•103•5,05•103
RД = = = 3,4•103 Ом.
Rб1 + Rб2 10•103 + 5,05•103
По выходным характеристикам транзистора (рис. 2 б) определим h21Э в рабочей точка транзистора:
Д IК 10,•10-3
h21Э = = = 106.
Д Iб 0,1•10-3
1.2 По входным характеристикам (рис. 2а) найдём h11Э в рабочей точке:
D UбЭ 0,125
h11Э = = = 625 Ом .
D IВ 0,2•10-3
Найдём входное сопротивление каскада:
h11Э RД 625•3,4•103
RВХ = = = 527 Ом.
h11Э + RД 625 + 3,4•103
Рассчитаем выходное сопротивление каскада:
RВЫХ RK = 330 Ом.
1.3 Построим на выходных характеристиках транзистора нагрузочную прямую по переменному току, проходящую через рабочую точку С и имеющую наклон:
Д IК
= 1/R`H = 9,6•10-3 А/В.
Д UКЭ
Находим амплитуду тока базы по выходным характеристикам:
Д Iб 0,2•10-3
Iбm = = = 0,1•10-3 А.
2 2
Определим по входным характеристикам амплитуду входного напряжения транзистора:
Д UбЭ 0,125
Uбm = = = 62,5•10-3 В.
2 2
Определим коэффициент усиления каскада по току:
R`H 104
KI h21Э = 106 = 73,5 .
RH 150
Найдём коэффициент усиления каскада по напряжению:
RH 150
KU = KI = 73,5 = 16,3.
RG + RВХ 150 + 527
Рассчитаем коэффициент усиления по мощности:
KP = KI KU = 73,5•16,3 = 1198.
Определим амплитуду напряжения источника сигнала:
UHm 2
UGm = = = 0,12 В.
KU 16,3
Распределим частотные искажения в области нижних частот, вносимые ёмкостями конденсаторов СР1 , СР2 , Сб1 , равномерно между ними:
MНС = = = 1,12.
1.4 Рассчитаем ёмкость разделительного конденсатора:
1 1
СР1 =
2p FH (RG + RВХ) 6,28*15(150+527)
= 3,1•10-5 Ф.
выбираем номинал электролитического конденсатора СР1 = 20 мкФ.
Определим ёмкость разделительного конденсатора:
1 1
СР2 = =
2p FH (RВЫХ + RH ) 6,28•15(330+300)
= 3,3•10-5 Ф.
выбираем номинал ёмкости электролитического конденсатора СР2 = 20 мкФ.
Найдём ёмкость блокировочного конденсатора:
1 1
Сб1 = = 20,2•10-5 Ф.
2p FH R`H 6,28•15•104
выбираем ёмкость электролитического конденсатора Сб1 = 100 мкФ.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Усиление транзисторного каскада. Выбор транзистора, определение напряжения источника питания, расчет сопротивления резисторов и емкости конденсаторов. Определение максимальных амплитуд источников сигнала для неинвертирующего усилителя постоянного тока.
контрольная работа [58,2 K], добавлен 03.12.2011Расчет каскада транзисторного усилителя напряжения, разработка его принципиальной схемы. Коэффициент усиления каскада по напряжению. Определение амплитуды тока коллектора транзистора и значения сопротивления. Выбор типа транзистора и режима его работы.
контрольная работа [843,5 K], добавлен 25.04.2013Стабилизация среднего значения выходного напряжения вторичного источника питания. Минимальный коэффициент стабилизации напряжения. Компенсационный стабилизатор напряжения. Максимальный ток коллектора транзистора. Коэффициент сглаживающего фильтра.
контрольная работа [717,8 K], добавлен 19.12.2010Графоаналитическое исследование режима работы в классе A. Определение параметров транзисторного усилительного каскада в схеме с общим эмиттером, с одним питанием, с автоматическим смещением и с эмиттерной температурой стабилизацией рабочего режима.
задача [795,6 K], добавлен 18.11.2013Рассмотрение разных вариантов схем источника опорного напряжения, равного ширине запрещённой зоны. Выбор конструкции, расчёт реакции на изменение температуры и напряжения питания. Изучение основ измерения параметров устройств при технологическом уходе.
диссертация [2,2 M], добавлен 07.09.2015Принципиальная схема источника напряжения ВС 4-12 – стандартная, доработанная. Принципиальная схема защитного устройства выпрямителя от перегрузок по току. Выбор типа транзисторов и минимального сопротивления резисторов.
реферат [54,3 K], добавлен 19.03.2007Составление математических моделей цепи для мгновенных, комплексных, постоянных значений источников напряжения и тока. Расчет токов и напряжений на элементах при действии источников напряжения и тока. Входное сопротивление относительно источника сигнала.
курсовая работа [818,5 K], добавлен 13.05.2015Получение входных и выходных характеристик транзистора. Включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером. Проведение измерения тока базы, напряжения база-эмиттер и тока эмиттера для значений напряжения источника. Расчет коллекторного тока.
лабораторная работа [76,2 K], добавлен 12.01.2010Расчет тока в индуктивности и напряжения на конденсаторе до коммутации по схеме электрической цепи. Подсчет реактивного сопротивления индуктивности и емкости. Вычисление операторного напряжения на емкости с применением линейного преобразования Лапласа.
контрольная работа [557,0 K], добавлен 03.12.2011Расчет переходного процесса. Амплитудное значение напряжения в катушке. Значение источника напряжения в момент коммутации. Начальный закон изменения напряжения. Метод входного сопротивления. Схема электрической цепи для расчета переходного процесса.
курсовая работа [555,6 K], добавлен 08.11.2015