Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2 (Контрольная)

Загрузить архив:
Файл: vdv-0431.zip (77kb [zip], Скачиваний: 87) скачать

УПИ – УГТУ

Кафедра радиоприёмные устройства.

Контрольная работа № 2

по дисциплине: “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “.

Вариант № 17

Шифр:

Ф.И.О

Заочный факультет

Радиотехника

Курс: 3

                                                                                         Работу не высылать.

УПИ – УГТУ

Кафедра радиоприёмные устройства.

Контрольная работа № 2

по дисциплине: “ Элементная база радиоэлектронной аппаратуры “.

Вариант № 17

Шифр:

Ф.И.О

Заочный факультет

Радиотехника

Курс: 3

                                                                                         Работу не высылать.

Аннотация.

                Целью работы является активизация самостоятельной учебной работы, развитие умений выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых приборов.

Исходные данные:

Тип транзистора   …………………………………………………………………      ГТ310Б

Величина напряжения питания Еп ……………………………………………...          5   В

Сопротивление коллекторной нагрузки Rк ……………………………………       1,6   кОм

Сопротивление нагрузки Rн…………………………………………………….     1,8    кОм

Схема включения транзистора с общим эмиттером, с фиксированным током базы, с резистивно- ёмкостной связью с нагрузкой.





Биполярный транзистор ГТ310Б.

Краткая словесная характеристика:

                Транзисторы германиевые диффузионно- сплавные p-n-p усилительные с нормированным коэффициентом шума высокочастотные маломощные.

                Предназначены для работы в усилителях высокой частоты. Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Обозначение типа приводится на этикетке.

                Масса транзистора не более 0,1 г..

Электрические параметры.

Коэффициент шума при ƒ= 1,6 МГц, Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА не более …………….         3 дБ

Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала

                при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, ƒ= 50 – 1000 Гц ………………………………..     60 – 180

Модуль коэффициента передачи тока H21э

при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ƒ= 20 МГц не менее …………………………...          8

Постоянная времени цепи обратной связи

                при Uкб= 5 В, IЭ= 5 мА, ƒ= 5 МГц не более ………………………….…     300 пс

Входноесопротивление в схеме с общей базой

                при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА ……………………………………………………       38 Ом

Выходная проводимость в схеме с общей базой

                при Uкб= 5 В, IЭ= 1 мА, ƒ= 50 – 1000 Гц не более ……………………..       3 мкСм

Ёмкость коллектора при Uкб= 5 В, ƒ= 5 МГц не более …………………………          4 пФ

Предельные эксплуатационные данные.

Постоянное напряжение коллектор- эмиттер:

при Rбэ= 10 кОм ……………….…………………………………………         10 В

при Rбэ= 200 кОм ……………….………………………………………..           6 В

Постоянное напряжение коллектор- база ………………………………………...         12 В

Постоянный ток коллектора ………………………………………………………         10 мА

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т = 233 – 308 К ………...         20 мВт

Тепловое сопротивление переход- среда ………………………………………...        2 К/мВт

Температура перехода …………………………………………………………….        348 К

Температура окружающей среды ………………………………………………...     От 233 до

      328 К

               

Примечание. Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора, мВт, при Т = 308 – 328К определяется по формуле:

PК.макс= ( 348 – Т )/ 2


Входные характеристики.

                Для температуры Т = 293 К :

Iб, мкА

Uкэ= 0 В

160

Uкэ= 5 В

80

40

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

Uбэ,В   

Выходные характеристики.

                Для температуры Т = 293 К :

Iб= 90 мкА


Iб= 80 мкА
Iк ,

мА    

Iб= 70 мкА
9

Iб= 60 мкА

7

Iб= 50 мкА

Iб= 40 мкА

Iб= 30 мкА

Iб= 20 мкА

Iб= 10 мкА

1

2

3

4

5

6

Uкэ,В   


Нагрузочная прямая по постоянному току.


                Уравнение нагрузочной прямой по постоянному току для схемы включения с общим эмиттером:

Построим нагрузочную прямую по двум точкам:

                приIк= 0,Uкэ= Еп = 9 В,и приUкэ= 0,   Iк= Еп / Rк = 9 / 1600 = 5,6 мА

Iк ,

мА    

Iб0= 30 мкА

А

Iк0

1

1

2

3

4

5

Uкэ0

6

7

8

9

Еп   

Uкэ,В   

Uкэ=4,2 В

Uкэ= 0 В
Iб, мкА

Uкэ= 5 В

40

Iб0

20

10

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

Uбэ0

0,31

Uбэ,В   

Параметры режима покоя (рабочей точки А):

Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В, Iб0= 30 мкА, Uбэ0= 0,28 В


Величина сопротивления Rб:


Определим H–параметры в рабочей точке.

Iб = 40 мкА
Iк ,

мА    

Iб0= 30 мкА

ΔIк0

ΔIк

1

1

2

3

4

5

Uкэ0

6

7

8

9

Еп   

Uкэ,В   

                                                    ΔUкэ


Uкэ= 4,2 В
Iб, мкА

   ΔIб

Iб0

10

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

Uбэ0

0,31

Uбэ,В   

                                                                                              ΔUбэ


ΔIк0= 1,1 мА, ΔIб0 = 10 мкА, ΔUбэ = 0,014 В, ΔIб = 20 мкА, ΔUкэ= 4 В, ΔIк= 0,3 мА


H-параметры:


Определим G – параметры.

               

                Величины G-параметров в рабочей точке определим путём пересчёта матриц:


G-параметр:

G11э= 1,4 мСм,G12э= - 0,4*10 –6

                                           G21э= 0,15 ,        G22э=4,1*10 –3 Ом

Определим величины эквивалентной схемы биполярного транзистора.


                Схема Джиаколетто – физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора:

               


Величины элементов физической эквивалентной схемы транзистора и собственная постоянная времени транзистора определяются соотношениями (упрощёнными):



Собственная постоянная времени транзистора:

Крутизна:


Определим граничные и предельные частоты транзистора.


Граничная частота коэффициента передачи тока:


Предельная частота коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эммитером:


Максимальная частота генерации:


Предельная частота коэффициента передачи тока эммитера в схеме с общим эммитером:

Предельная частота проводимости прямой передачи:



Определим сопротивление нагрузки транзистора и построим нагрузочную прямую.

Сопротивление нагрузки транзистора по переменному току:


                Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя

Iк0= 3 мА, Uкэ0= 4,2 В и точку с координатами:

Iк= 0,Uкэ= Uкэ0+ Iк0*R~= 4,2 + 3*10 –3 * 847 = 6,7 В

Iк ,

мА    

Iб0= 30 мкА

А

Iк0

1

1

2

3

4

5

Uкэ0

6

7

8

9

Еп   

Uкэ,В   


Определим динамические коэффициенты усиления.

Iб2= 40 мкА


Iб0= 30 мкА
Iк ,

мА    

А

ΔIк   

3

Iк0

Iб1= 20 мкА

1

1

2

3

4

5

Uкэ0

6

7

8

9

Еп   

Uкэ,В   

                                                     ΔUкэ


Uкэ= 4,2 В
Iб, мкА

   ΔIб

Iб0

10

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

Uбэ0

0,31

Uбэ,В   

                                                                                              ΔUбэ


ΔIк= 2,2 мА,ΔUкэ= 1,9 В,ΔIб = 20 мкА,ΔUбэ = 0,014 В


Динамические коэффициенты усиления по току КIи напряжению КUопределяются соотношениями:

                              Выводы:

               

Данная работа активизировала самостоятельную работу, развила умение

выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых транзисторов, дала разностороннее представление о конкретных электронных элементах.


Библиографический список.

1) “Электронные приборы: учебник для вузов” Дулин В.Н., Аваев Н.А., Демин В.П. под ред. Шишкина Г.Г. ; Энергоатомиздат, 1989 г..

2) “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1980г.

3) “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1969г.

4) “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”; М.: Энергоатомиздат, 1985г..

5)

6) “ Транзисторы для аппаратуры широкого применения”; М.: Радио и связь, 1981г..