Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
qrcode

методика для выполнения контрольной. Методические указания содержат варианты заданий, а также пример расчета. Задание и исходные данные на выполнение


НазваниеМетодические указания содержат варианты заданий, а также пример расчета. Задание и исходные данные на выполнение
Анкорметодика для выполнения контрольной.doc
Дата30.09.2017
Размер1.14 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файламетодика для выполнения контрольной.doc
ТипМетодические указания
#22556
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Введение
Современная электронная и микроэлектронная техника базируется на полупроводниковых элементах, поэтому изучение таких полупроводниковых приборов, как диоды, стабилитроны, биполярные, полевые транзисторы и тиристоры является основой для освоения работы всех электронных устройств.

В ходе выполнения контрольной работы студенты знакомятся с расчетом параметров полупроводниковых приборов (биполярного транзистора), с физическими принципами его работы, а также с вольт-амперными характеристиками.

Методические указания содержат варианты заданий, а также пример расчета.


  1. Задание и исходные данные на выполнение

контрольной работы
Схема транзисторного усилительного каскада, предлагаемого для расчета, приведена на рис. 1.



























–








































Рис. 1. Схема транзисторного усилительного каскада
Исходные данные для расчета приведены в трех таблицах (по вариантам). В каждой таблице по 10 строк с данными. В табл. 1 заданы: тип транзистора (например, ГТ 308 А), структура транзистора (p-n-p или n-p-n), допустимая мощность рассеяния на коллекторе (мВт), минимальные и максимальные значения коэффициента передачи по току в схеме «ОЭ» и , предельно допустимое напряжение на коллекторе (В) и предельно допустимый ток коллектора (мА). В табл. 2 заданы: значения амплитуды выходного (усиленного) напряжения (В), сопротивления нагрузки усилителя (Ом), напряжения коллекторного питания (В). В табл. 3 заданы: значения нижней граничной частоты усиливаемого частотного диапазона (Гц) и коэффициента частотных искажений на низких частотах. Данные из справочника по транзисторам (или приложений) в расчет переносятся семейство выходных характеристик транзистора указанного типа при и одну входную характеристику транзистора. при . Все эти исходные данные и являются основой для расчета усилителя по схеме «ОЭ». Выбор варианта осуществляется согласно данным, приведенным в табл. 4.

Таблица 1
Исходные данные по типу транзистора

Номер п/п
Тип транзистора
Структура

транзистора
,

мВт




,

В
,

мА

1
ГТ 308 А
p-n-p
150
20
75
15
50

2
ГТ 308 Б
p-n-p
150
50
120
15
50

3
ГТ 311 Е
n-p-n
150
15
80
12
50

4
ГТ 308 Б
p-n-p
150
50
120
15
50

5
ГТ 311 Е
n-p-n
150
15
80
12
50

6
ГТ 320 В
p-n-p
200
80
250
12
50

7
ГТ 320 А
p-n-p
200
20
80
12
60

8
ГТ 308 В
p-n-p
150
80
200
15
50

9
ГТ 308 А
p-n-p
150
20
75
15
50

0
ГТ 311 И
n-p-n
150
100
300
12
50


Таблица 2
Исходные данные по параметрам

Номер п/п
, В
, (Ом)
, (В)

1
3,0
250
10

2
2,6
260
10

3
1,6
160
10

4
2,4
220
10

5
2,2
200
10

6
2,0
190
9

7
1,8
180
8

8
3,4
330
10

9
3,2
310
10

0
2,8
270
10


Таблица 3
Исходные данные по частотным параметрам

Номер п/п
, Гц


1
100
1,2

2
200
1,3

3
250
1,2

4
220
1,25

5
110
1,4

6
250
1,3

7
80
1,3

8
150
1,4

9
300
1,2

0
230
1,25



Таблица 4
Исходные данные по выбору варианта

Номер варианта
Номер вар-та табл. 1
Номер вар-та табл. 2
Номер вар-та табл. 3

1
1
0
0

2
2
3
3

3
3
2
2

4
4
5
5

5
5
4
4

6
6
7
7

7
7
6
6

8
8
9
9

9
9
8
8

10
0
1
1

11
1
8
8

12
2
9
9

13
3
7
7

14
4
6
6

15
5
5
5

16
6
4
4

17
7
0
0

18
8
2
2

19
9
1
1

20
0
3
3



  1. Расчет и построение характеристик

графоаналитическим методом
Используя исходные данные варианта, проверить соответствие параметров транзистора предельным параметрам и :
, .
Определить параметры и положение рабочей точки покоя «0» транзистора (в режиме «А») на выходных характеристиках транзистора ( и ): ; , причем .

Рассчитать и построить на выходных характеристиках транзистора кривую , соответствующую предельно допустимой мощности, рассеиваемой на коллекторе , для чего задаться рядом значений напряжения . Построить на выходных характеристиках транзистора линию нагрузки по двум точкам:

а) точка покоя (рабочая точка) «0» с параметрами и ;

б) точка «I» с параметрами и .

Используя точки пересечения линии нагрузки с выходными характеристиками транзистора, построить динамическую переходную характеристику . Указать на ней положение рабочей точки «0». Построить входную характеристику транзистора при , под переходной динамической характеристикой. Указать на ней положение рабочей точки покоя «0». Используя заданное значение амплитуды выходного (усиленного) напряжения , построить под выходными характеристиками временную характеристику . Длительность полупериода синусоиды выбирается произвольно. Графически определить минимальное и максимальное коллекторные напряжения и , причем для амплитуды выходного напряжения должно выполняться условие: . В промежутке между выходными характеристиками и переходной характеристикой построить временную характеристику . Графически определить минимальное и максимальное значения коллекторного тока и , а также амплитуду коллекторного тока . В промежутке между переходной и выходной характеристиками построить временную характеристику . Графически определить минимальное и максимальное значения базового тока и , а также амплитуду тока базы по формуле . Построить временную характеристику в промежутке правее входной характеристики транзистора.

Графически определить минимальное и максимальное значения напряжения на базе и , а также амплитуду напряжения на базе по формуле . Определить коэффициент усиления каскада по напряжению: . Определить коэффициент усиления каскада по току: . Определить коэффициент усиления каскада по мощности: . По выходным характеристикам транзистора определить ток , определяемый точкой пересечения нагрузочной прямой (линией нагрузки) с осью токов (вертикалью). Определить значения сопротивлений (коллекторный резистор) и (эмиттерный резистор), для чего сначала определить суммарное сопротивление по формуле , тогда и . Находим входное сопротивление усилительного каскада переменному току . Определим значения сопротивлений и базового делителя напряжения. Обозначим . Выбираем . Значение сопротивления верхнего резистора базового делителя напряжения находим по формуле . Значение сопротивления нижнего резистора базового делителя напряжения находим по формуле . Определяем температурный коэффициент нестабильности работы каскада по формуле

,
где наибольшее значение коэффициента усиления (передачи) по току для выбранного типа транзистора. Определяем емкость разделительных конденсаторов по формуле
,
где входное сопротивление усилительного каскада;

нижняя частота усиливаемого диапазона частот;

коэффициент частотных искажений на низких частотах.

Находим емкости конденсатора , шунтирующего резистор , по формуле . Находим коэффициент полезного действия усилительного каскада в режиме «А» по формуле

,
где – выходная полезная мощность в нагрузке;

– мощность, потребляемая усилительным каскадом от источника питания.



  1. Пример графоаналитического расчета

транзисторного усилительного каскада в режиме «А»
Задано: транзистор с параметрами , , , , , , , , , .

Выходные характеристики при и одна входная характеристика при транзистора изображены на рис. 2.

Порядок расчета
1. ,

.

.

.
2. Определение положения рабочей точки покоя «0» транзистора:

,






  1. Построение кривой приведено на рис. 2.

, В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

, мА
150
75
50
37,5
30
25
21,4
18,7
16,6
15
13,6
12,5
11,5
10,7
10


Значения напряжения задаются от 0 до , а значения тока вычисляются по формуле .
4. Построение линии нагрузки по двум точкам приведено на рис. 2.

5. Построение переходной динамической характеристики дано на рис. 2.

6. Построение кривой при осуществляется с использованием справочника по транзисторам.

7. Построение кривой осуществляется с использованием заданного значения амплитуды выходного (усиленного) напряжения при условии выполнения условия

Графически определяем значения:
,
8. Построение кривой дано на рис. 2. Графически определяем значения:
,

Находим


9. Построение кривой приведено на рис. 2. Графически определяем значения:
,

Находим


10. Построение кривой приведено на рис. 2. Графически определяем значения:

,
Находим

11. Коэффициент усиления каскада по напряжению:



12. Коэффициент усиления каскада по току:



Рис. 2. Название

13. Коэффициент усиления каскада по мощности:
.
14.

15.

.







16.



17.



;





18.


19.

20.



21.





При построении выходных (коллекторных) и входных (базовых) характеристик (рис. 2) рекомендуется увеличить масштаб в два раза.

На рис. 3,4,5,6,7,8 и 9 приведены входные и выходные характеристики транзисторов ГТ308А, ГТ308Б, ГТ308В, ГТ311Е, ГТ311И, ГТ320А и ГТ320В.

ГТ308А, схема ОЭ



Рис. 3
ГТ308Б схема ОЭ



Рис. 4

ГТ308В схема ОЭ



Рис. 5


ГТ 311 Е, схема ОЭ



Рис. 6
ГТ 311 И, схема ОЭ



Рис. 7

ГТ 320 А, схема ОЭ


Рис. 8
ГТ 320 В, схема ОЭ


Рис. 9

Библиографический список
1. Электроника. Учебник для студентов технических вузов / Лачин В.И., Савелов Н.С. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. – 504 с.

2. Электронная техника. Учебное пособие для студентов вузов. / Мизерная З.А. - М. : Маршрут, 2006. – 48 с.

3. Полупроводниковые устройства. Учебник для студентов вузов / Пасынков В.С., Чиркин С.В. - М. : Энергоатомиздат,1998. – 358 с.

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ……….……………………………………………………..………..
4




1. Задание и исходные данные по выполнению контрольной

работы…………………………………………………………….……………

5




2. Расчет и построение характеристик графоаналитическим










методом ………………………………………………………………………



7




3. Пример графоаналитического расчета транзисторного

усилительного каскада в режиме «А»……………………………………




10




Библиографический список



11



















































































































































































перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей