Практическая работа. Тема: Элементы цифрових и микропроцессорных устройств. Цель работы: Рассчитать элементы цифровых устройств схемы усилителя на биполярном транзисторе. Задача

Практическая работа

Тема: Элементы цифрових и микропроцессорных устройств

Цель работы: Рассчитать элементы цифровых устройств схемы усилителя на биполярном транзисторе

Задача

Задание: В усилительном каскаде с общей базой (рис. 1) заданы следующие параметры: h_21б; h_12б;

h_22б; h_11б; R_э; R_к; R_н; R_г (табл. 1). Найти усилительные параметры схемы.

рис.1

Таблица №1 выбора варианта

Порядок выполнения работы:

Задание:В каскаде ОЭ (рис. 1) используется транзистор, у которого h_11э = 800 Ом; h_12э = 5⋅10-4;

h_21э= 48; h_22э = 80 мкСм; R_к = 5,1 кОм; R_н = 10 кОм; R_г = 1 кОм; R_э = 0,51 кОм.

Найти коэффициент усиления по напряжению и по току, входное и выходное сопротивление.

Решение: Найдем входное сопротивление схемы. Известно, что

R_вх = r_б + (r_э + R_э) (1 + h_21э) = r_б + r_э (1 + h_21э) + R_э (1 + h_21э).

В этом выражении слагаемые r_б + r_э (1 + h_21э) есть параметр h_11э. Поэтому можно считать, что

R_вх =h_11э + (1 + h_21э) R_э = 800 + 49 ⋅ 0,51 ⋅ 103 = 25,8 кОм.

Для определения коэффициента усиления по напряжению воспользуемся выражением

K_U = –β R_кн / (R_г + R_вх),

Рис. 1 Усилительный каскад с ОЭ

где β ≈ h_21э – коэффициент передачи тока базы; R_кн = R_к || R_н = R_кR_н / (R_к + R_н) – эквивалентное сопротивление в цепи коллектора.

Подставив числовые значения, получим:

Здесь знак минус говорит об инверсии сигнала.

Коэффициент усиления по току определяется отношением

Отмечаем, что схема не дает усиления по току.

Выходное сопротивление равно:

R_вых = R_к || r_к^* (1 + β γ_б),

где γ_б = R_э / (R_э + R_г) – коэффициент токораспределения в базе; − дифференциальное сопротивление коллекторного перехода.

Подставляем данные:

ком.

Отсюда R_вых = 5,1 ⋅ 10³ || 200 ⋅ 10³ = 5,1 ⋅ 200 / (5,1 + 200) 10³ ≈ 4,9 кОм; Rвых ≈ Rк.

Контрольные вопросы:

1.Какие существующие методы стабилизации режима покоя известны?

2. От каких параметров зависит коэффициент усиления каскада на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером?

3. Как зависят коэффициент усиления и передаточная функция каскада с цепью последовательной ООС по току нагрузки от сопротивления Я_э?

4. Чему равно входное сопротивление эмиттерного повторителя?

Вывод: