МИНИСТЕРСТВО ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СВЯЗИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ»

Кафедра общепрофессиональных дисциплин технических специальностей

Расчёт усилителей на биполярных транзисторах

Курсовая работа по дисциплине "Основы схемотехники"

Пояснительная записка

210404 000000 018 ПЗ

Руководитель		В.А.Матвиенко
канд. техн. наук, доцент
Студент группы

Екатеринбург 2008

Содержание

1. Цель работы……………………………………………………………………3

2. Задание на курсовую работу……………………………………..………....4

3.Построение нагрузочной прямой по постоянному току…………………6

4. Определение малосигнальных параметров транзистора……………..8

5. Расчет параметров элементов эквивалентной схемы замещения….9 6. Граничные и предельные частоты биполярного транзистора……….11

7. Определение сопротивления транзистора по переменному току…..12

8. Построение сквозной характеристики I_к(U_бэ) …………………………13

9. Определение динамических параметров усилительного каскада.....14

10. Определение коэффициента нелинейных искажений………………..15

Заключение……………………………………………………………………..17

Список литературы……………………………………………………………18

Приложение…………………………………………………………………….19

1. Цель курсовой работы

Цель курсовой работы состоит в закреплении знаний, полученных при изучении дисциплины «Основы схемотехники», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов, а также в активизации самостоятельной учебной работы студентов, в развитии умений выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и эквивалентные схемы биполярных транзисторов, получить разностороннее представление о конкретных электронных элементах.

В ходе выполнения курсовой работы необходимо для заданного типа транзистора выписать паспортные параметры и статические характеристики, в соответствии со схемой включения и величинами элементов схемы усилительного каскада выбрать положение режима покоя, для которого рассчитать величины элементов эквивалентных схем транзистора и малосигнальные параметры транзистора, графо-аналитическим методом определить параметры усилительного каскада.

2. З адание на курсовую работу

Исходные данные к курсовой работе:

• Тип транзистора_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _КТ208Л

• Напряжение источника питания_ _ _ _ Е_п = 36 В

• Сопротивление в цепи коллектора_ _ _R_к = 2,2 кОм

• Сопротивление нагрузки _ _ _ _ _ _ _ _ R_н = 3 кОм

Описание транзистора: кремниевый эпитаксиально-планарный p-n-p транзистор предназначен для использования в усилительных схемах.

Корпус металлический, герметичный, с гибкими выводами. Масса транзистора не более 0,6 г.[2]

Электрические параметры:

Наименование	Обозначение	Значения			Режим измерения
		Мин	типовое	Макс	Uк, В	Iк, мА	Iк, мА	f, кГц
Обратный ток коллектора, мкА	Iкбо			1	Uкбmax
Обратный ток эмиттера, мкА (при Uэб max=Uэ)	Iэбо			1
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В	Uкэнас			0,4		300	60
Напряжение насыщения база-эмиттер, В	Uбэнас			1,5		300	60
Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме ОЭ	h21э	80	140	240	1	30		0,27
При Тс=125 0С		80		480	1	30		0,27
При Тс=-60 0С		40		240	1	30		0,27
Входное сопротивление в режиме малого сигнала в схеме с ОЭ, Ом (при Iб=5мА)	h 11э	130	800	2500	5			0,27
Выходная проводимость в режиме малого сигнала при х.х.,10-4,См (при Iэ=1мА)	h22э	0,15	0,3	0,55	5			0,27
Емкость коллекторного перехода, пФ	Ск			50	10			0,27
Емкость эмиттерного перехода, пФ (при Uэ=0.5В)	Сэ			100				500
Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ, МГц	fгр	5			5	10

Максимально допустимые параметры:

Гарантируются при температуре окружающей среды Т_с=25…+125 ⁰С.

Iк max – постоянный ток коллектора, А	0,3
Iк ,и max – импульсный ток коллектора, А	0,5
Uк бmax – постоянное напряжение коллектор-база, В	45
Uкэ max – постоянное напряжение коллектор-эмиттер (при Rб10 кОм),В	45
Uэб max – постоянное напряжение эмиттер-база, В	20
Pк max – постоянная рассеиваемая мощность, мВт
При Тс=-60…+60 0С	200
При Тс=+60…+125 0С	50
Т п мах - Температура перехода, 0С	150
Допустимая температура окружающей среды, 0С	-60…+125

При понижении Т_с от 15 до -60 ⁰С значения U_{к бmax,} U_{кэ max} уменьшаются по линейному закону до 40 В, U_{эб max} уменьшается линейно до 15 В.

Рис 1. Схема транзистора с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией

3. Построение нагрузочной прямой по постоянному току

   На семействе выходных характеристик построим нагрузочную прямую по постоянному току. Для предотвращения сильных нелинейных искажений и тепловой неустойчивости транзистора, а также уменьшения нестабильности параметров усилительного каскада, выбираем схему с общим эмиттером и эмиттерной стабилизацией рабочей точки, в которой используется отрицательная обратная связь по постоянному току. Тогда нагрузочная прямая строится по уравнению:

, где

Номинальное значение R_э = 430 Oм.

Нагрузочную прямую строим по двум точкам:

1. При I_к=0, U_кэ = E_п = 36 В

2. При U_кэ=0,

ΔI_б = 25 мкА =0,025 мА.

Рис.2 Семейство выходных характеристик

Рабочая точка выбирается посередине участка насыщения в точке пересечения нагрузочной прямой с выходной характеристикой (рис.2).

Рис.3 Входные характеристики транзистора

Параметры режима покоя:

U_кэ⁰ = 16,5 В, I_к⁰= 7,3 мА, I_б⁰= 0,1 мА, U_бэ⁰= 0,67 В.

Стабилизация тока осуществляется за счет последовательной отрицательной обратной связи, которая вводится с помощью резистора R_э. Нежелательная обратная связь по переменному току может быть устранена путем шунтирования резистора R_э конденсатором большой емкости.

Определим величины резисторов R₁ и R₂:

Номинал R₁ = 56кОм.

Номинал R₂ = 7,5 кОм.