- •Методична розробка для виконання практичних робіт з предмету «Основи електроніки і мікроелектроніки»
- •5.05080202 „Виробництво електронних та електричних засобів автоматизації”
- •Практична робота №1
- •1.1 Завдання
- •1.2 Приклад виконання
- •Практична робота №2
- •2.1 Завдання
- •2.2 Теоретичні відомості
- •Призначення транзисторів:
- •2.3 Приклад розрахунку
- •Список використаних джерел
Призначення транзисторів:
1й елемент – матеріал.
2й елемент – підклас напівпровідникового прилада.
Т – біполярні транзистори, П – польові.
3й елемент – призначення приладу (якісні та частотні параметри).
4й та 5й елементи – номер розробки технологічного типу (від 01 до 99).
6й елемент – ділення технологічного типу приладу на параметричні групи (від А до Я).
ГТ115А – германієвий, низькочастотний, малої потужності, номер розробки 15 група А.
Призначення при граничній частоті передачі струму.
Розсіюємо потужність, Вт |
До 3 МГц (низькочастотні) |
До 30 МГц (середньочастотні) |
> 30 МГц (високочастотні) |
До 0,3(мала) До 1,5(середня) > 1,5(велика) |
101…199 401…499 701…799 |
201…299 501…599 801…899 |
301…399 601…699 901…999 |
Експлуатаційні параметри транзисторів – мах допустима потужність Рк мах; мах допустимий струм Iк мах; мах допустима напруга Uке мах, Uкб мах, мах частота підсилення по струму.
Статичні характеристики для деяких біполярних транзисторів.
Статичні характеристики біполярного транзистора КТ104В [6]
Статичні характеристики біполярного транзистора КТ201Д [6]
Статичні характеристики біполярного транзистора КТ203А [6]
Статичні характеристики біполярного транзистора КТ312А [6]
Статичні характеристики біполярного транзистора КТ361Е [6]
Статичні характеристики біполярного транзистора КТ603В [6]
2.3 Приклад розрахунку
3.1 Дано:
Транзистор типу КТ201Д;
Ек = 12 В;
Rн =300 Ом;
ΔІб = 0,3 мА.
3.2. Побудуємо навантажувальну пряму (рис. 3.1.) по двох точках, які визначимо із рівняння навантажувальної прямої.
При Ік = 0 → Uке = Ек = 12 В. Отримуємо точку А.
При Uке = 0 → Ік = Ек / Rн = 12/ 300 = 40мА. Отримуємо точку Б.
Відмітимо т. А і т. Б на вихідний характеристиці транзистора і з’єднаємо їх прямою лінією.
Рис. 3.1. Статичні характеристики біполярного транзистора КТ201Д [6]
3.3. Побудуємо точку спокою Р та визначимо її параметри:
ІкР = 8 мА;
ІбР’ = 0,3 мА;
UкеР = 9,5 В;
UбеР’ = 0,83 В.
3.4. Визначимо h-параметри транзистора в точці спокою по схемі із ЗЕ.
3.5. h11- вхідний опір транзистора:
h11 = ΔUвх / ΔІвх при Uвих = const. (3.1)
Перенесемо робочу точку Р із вихідної характеристики на вхідну при ІБ = 0,3 мА. Так як вхідні характеристики, зняті при Uке ≠ 0В майже збігаються, а в довіднику приведена характеристика для Uке = 5В, то використаємо цю характеристику [3-5]. Отримаємо точку Р1. Для знаходження h11 побудуємо на вхідній характеристиці додаткову точку М. Тоді:
h11е = (UбеР’ – UбеМ) / (ІБР’ – ІБМ) при Uке = const.
h11е = (0,83 – 0,8) / (0,3 ∙ 10-3 – 0,2∙ 10-3) = 300 Ом при Uке =5 В.
3.6. Коефіцієнт зворотнього зв’язку за напругою визначають по формулі:
h12 = ΔUвх / ΔUвих при при Іб = const; (3.2)
Для цього на вхідній характеристиці побудуємо додаткову точку Х при Іб = const.
h12 = (UБЕР1 – UБЕХ)/ (UКЕР1 – UКЕХ) при при Іб = 3мА;
h12 = (0,83 – 0,67) /(5-0) =0,032
3.7. Коефіцієнт передачі по струму визначають по формулі:
h21 = ΔІвих / ΔІвх при Uке = const. (3.3)
Для знаходження h21 побудуємо на вихідній характеристиці додаткову точку N. Тоді:
h21 = (ІкN – ІкР) / ΔІб при Uке = const;
h21 = (17,5 ∙ 10-3 – 7,5∙ 10-3) / 0,3∙ 10-3 = 23,3 при Uке = 9,5 В
3.8. Знайдемо вихідну провідність h22.
Для знаходження h22 побудуємо на вихідній характеристиці додаткову точку F. Тоді:
h22 = ΔІвих / ΔUвих при Івх = const; (3.4)
h22 = (ІкF – ІкР)/ (UкеF – UкеР) при Іб = const;
h22е = (8,5 ∙ 10-3 – 7,5 ∙ 10-3) / (12,6 – 9,5) = 0,32 мСм.
Визначимо:
коефіцієнт підсилення за струмом:
К1= Івих / Івх = ІкР / ІБР1 = 7,5∙ 10-3 /0,3∙ 10-3 = 25; (3.5)
за напругою КU:
КU = Uвих / ΔUвих = UкР / UБР1 = 9,5 /0,83 = 11,4; (3.6)
за потужністю КР:
КР = К1 ∙ КU. (3.7)
3.10. Приведемо порівняльний аналіз схем ввімкнення транзистора із ЗЕ, ЗК, ЗБ.
Елементарні підсилювальні каскади являють собою однокаскадні осередки. До таких каскадів на біполярних транзисторах відносять каскади із загальним емітером (ЗЕ), загальним колектором (ЗК) і загальною базою (ЗБ). Схема ЗЕ забезпечує як підсилення напруги, так і підсилення струму. Каскад за схемою з ЗК (емітерний повторювач) повторює на виході вхідну напругу, але із-за підсилення струму забезпечує підсилення потужності. Схема ЗБ повторює на виході струм, що надходить у вхідне коло каскаду (повторювач струму). Підсилення потужності в цьому каскаді забезпечується за рахунок підсилення напруги. Найбільше підсилення потужності має схема із ЗЕ [2-4].