Задача 1.

Задание:

1. Указать способ включения транзистора. Рассчитать координаты точки покоя (напряжение и ток в выходной цепи транзистора до подачи входного сигнала) и их нестабильность в диапазоне температур (20... 50) .

2. Построить нагрузочные прямые постоянного и переменного тока.

3. Изобразить эквивалентную схему каскада УНЧ для рабочего диапазона частот (области средних частот). Оценить коэффициент усиления по напряжению, входное и выходное сопротивления.

4. Характеристики и параметры транзистора: коэффициент усиления тока базы ; омическое сопротивление области базы ; сопротивление коллекторного перехода Транзистор кремниевый.

Рис. 1. 1 Вариант задания для задачи №1.

Задача 1.

Схема анализируемого усилительного каскада приведена на рис. 1. 1. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером. Введем обозначения и поясним назначение элементов схемы:

- фильтр в цепи питания, за счет действует ООС по постоянному току, стабилизирующая режим работы ;

- сопротивление коллекторной цепи, с помощью которого формируется переменная составляющая напряжения на коллекторе ;

- сопротивление нагрузки;

- базовое сопротивление, задающее режим работы транзистора по постоянному току;

- разделительные конденсаторы.

1. Определим координаты рабочей точки транзистора и . Для этого запишем систему уравнений, связывающих токи и напряжения транзистора в рабочей точке:

Полагая и U_ЭБ= 0, 7 В, определяем:

а) ток базы в рабочей точке:

мкА;

б) ток коллектора в рабочей точке:

мА;

в) напряжение между коллектором и эмиттером :

В.

Сопротивление выходной цепи постоянному току: кОм.

Нагрузочная прямая постоянного тока проходит через точку В на оси абсцисс и точку мА на оси ординат (см. рис. 1. 2). Отмечаем на характеристиках транзистора положение рабочей точки .

Сопротивление выходной цепи переменному току:

кОм.

Через рабочую точку и точку В на оси абсцисс проводим нагрузочную прямую переменного тока.

Рис. 1. 2 Нагрузочные прямые постоянного и переменного тока.

2. Температурная нестабильность коллекторного тока.

мкА,

где - коэффициент температурной нестабильности каскада;

мкА - температурное смещение выходных характеристик транзистора;

мВ - температурное смещение входных характеристик транзистора, где – диапазон изменения температуры в градусах.

Вывод: Схема неработоспособна в заданном диапазоне температур. Транзистор с ростом температуры заходит в режим насыщения и перестает усиливать сигналы.

3. При построении эквивалентной схемы для средних частот закорачиваем , а транзистор заменяем его эквивалентной схемой (рис. 3. 1).

Коэффициент усиления по напряжению:

, где

Ом.

Входное сопротивление усилителя:

Ом.

Выходное сопротивление каскада:

кОм.

12 Следующая ⇒