KonspektOKPMRES

Входное сопротивление каскада с общим эмиттером равно примерно Rвх ≈β/S. Крутизна маломощных транзисторов пропорциональна току коллектора: S = 30*Ic. При коэффициент усиления по току β=100 динамическое входное сопротивление Rвх составляет единицы килом. Динамическое выходное сопротивление Rвых имеет величину десятки килоом.

Схема с общей базой (ОБ) изображена на рисунке.

Рис. 2.8. Схема с ОБ

Коэффициент усиления по напряжению такой же как в схеме с общим эмиттером, а коэффициент усиления по току меньше и примерно равен 1. Используется в высокочастотных и линейных схемах.

Схема для снятия статической характеристики имеет вид:

11

Каскад имеет малое входное и большое выходное сопротивление. Rвх≈1/S – десятки Ом. Rвых – сотни килом.

Расчет элементов схем производится в следующей последовательности:

1.Выбираем напряжение питания Eп = 5-15 В и ток покоя выходного электрода I0 = 1-10 мА.

2.Выбираем напряжение рабочей точки U= Eп/2 и рассчитываем резистор в цепи нагрузки R=Eп/(2* I0)

3.По статической характеристике определяем напряжение на управляющем электроде Uo.

4.Задаемся током входного делителя напряжения Iд=0.1 мА и рассчитываем резисторы делителя по закону Ома с учетом выбранных Iд, Uo, Eп и тока через управляющий электрод.

Контрольные вопросы

1.Дайте определение статической характеристики.

2.Как функционирует диодный амплитудный детектор?

3.Каков принцип действия параметрического стабилизатора напряжения?

4.Как протекают токи в схеме с общим эмиттером?

5.Опишите поведение проходной статической характеристики схемы с общей базой.

12

3.Элементы аналоговой схемотехники. Часть 2

Укаждого родителя есть свои плюсы и минусы - как, впрочем, у каждого источника питания.

3.1. Биполярные транзисторы (продолжение)

Схема с общим коллектором (ОК) приведена на рис. 3.1. Коэффициент усиления по напряжению <1, а то току - β. Схема имеет большое входное и малое выходное сопротивление. Rвх≈β*Rн – де- сятки-сотни килоом. Rвых≈1/S – единицы-десятки Ом. Используется как выходной каскад усилителя мощности при работе на низкоомную нагрузку.

Схема для снятия входной и проходной статической характеристики в схеме с общим коллектором и сама характеристика даны на рис. 3.2.

10V

4

MSD602R

R1

100k

Рис. 3.2. Проходная СХ схемы с ОК

Входное сопротивление при этом равно β*R1. Проходная характеристика по форме повторяет входную характеристику, только ток эмиттера в β раз больше. Для снятия выходной статической характеристики используется схема на рис. 3.3.

13

Рис. 3.3. Выходная СХ схемы с ОК

Из результатов построенной характеристики следует малое динамическое выходное сопротивление порядка 1/S.

Схема Дарлингтона (составные транзисторы) представлена на рисунке и отличается тем, что вместо обычного транзистора используется его сборка.

NPN1 Рис. 3.4. Составной транзистор Дарлигтона

Поэтому падение напряжения между базой и эмиттером составляет два p-n перехода, т.е. 1,3 В. Преимущество составного транзистора состоит в большом усилении тока базы. Однако составные транзисторы имеют меньшую полосу усиления. Стенд для снятия статической характеристики и электрическая схема включения совпадают с обычным биполярным транзистором.

3.2. Полевые транзисторы

Полевые транзисторы с изолированным затвором и расширенным каналом (IRF640), как и биполярные, являются нормально закрытыми элементами. Отличаются от биполярных отсутствием затворного тока и напряжением открывания исток-затвор примерно 2.5 - 3 В. Схемы включения те же, что и для биполярных транзисторов. Полевые транзисторы с изолированным затвором широко применяются на практике из-за большого коэффициента усиления по мощности и хороших частотных и переключательных свойств.

Рис. 3.4. Стенд для снятия СХ на полевом транзисторе с изолированным затвором

14

Канальные полевые транзисторы используют схему автосмещения, например, как показано на рис. 3.5 в схеме с общим истоком. Входной характеристики не существует, проходная смещена влево, а выходная напоминает статическую характеристику биполярного транзистора, однако более нелинейна.

Схема с общим истоком и стенд для снятия статической характеристики приведены на рис. 3.5 и 3.6, а проходная и выходная СХ - на рис. 3.7.

Рис. 3.7. Проходная и выходная СХ

Схема с общим затвором (ОЗ) и стенд для снятия статических характеристик, а также проходная (входная) и выходная характеристики представлены на рисунках

15

16

3.3. К расчетно-графической работе

Структурная схема супергетеродинного приемника

Спектры сигналов супергетеродинного приемника

Контрольные вопросы

1.Опишите поведение выходной статической характеристики схемы с общим коллектором.

2.Каковы преимущества и недостатки транзистора Дарлингтона по сравнению с обычным?

3.Каковы особенности схемы с общим истоком на полевом канальном транзисторе?

4.Каковы преимущества и недостатки полевого транзистора с изолированным затвором по сравнению с биполярным транзистором?

5.Опишите ход статических характеристик схемы с общим истоком на полевом транзисторе с изолированным затвором.

17

4. Графический редактор SPICE Circuit Maker. Часть 1

Английский я выучу только за то, что им разговаривал Ленон.

4.1. Возможности моделирования Circuit Maker

Пакет Circuit Maker позволяет моделировать аналоговые, цифровые и смешанные цепи.

• Аналоговое моделирование - Simulation (√ Analog) -> Analyses Setup:

Рис. 4.1. Окно Analyses Setup

-DC – расчет схемы по постоянному току,

-AC - расчет частотной характеристики схемы,

-Transient/Fourier – временная характеристика и спектры сигналов,

-Transfer Function – расчет коэффициента передачи, входного и выходного сопротивления по постоянному току,

-Noise – построение спектральной плотности шума устройства,

-Multimeter – режим тестера,

-Parameter Sweep – моделирование со сканированием параметров,

-Temperature Sweep – построение зависимости от температуры,

-Monte Carlo – статистическое моделирование схемы.

•Цифровое моделирование - Simulation (√ Digital Mode – снять флажок Analog) -> Analyses Setup.

•Смешанное моделирование – использование цифровых микросхем совместно с аналоговыми элементами.

18

4.2. Панель инструментов Circuit Maker

Панель инструментов представляет собой набор кнопок:

Рис. 4.2. Панель инструментов Circuit Maker

Расшифровка кнопок дана в следующей таблице.

19

4.3. Назначение пунктов меню Circuit Maker

Назначение пунтов меню Files, Edit, Macros, Options, View, Simulation, Windows, Devices, Help пакета Circuit Maker приведено в табл. 4.2.- 4.10.

Таблица 4.2

20