Расчёт биполярного транзистора

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого Институт электроники и телекоммуникаций

Высшая школа прикладной физики и космических технологий

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №3 РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И СИГНАЛЫ ВАРИАНТ 39

Санкт-Петербург

2023

Расчётное задание: биполярные транзисторы Вариант 48

Исходные данные:

[pic 1]

Дано:

1. тип использумого транзистора КТ361Г и его характеристики

(см.Приложение);

1. напряжение питания ЕК =-12 В;
2. параметры рабочей точки транзистора(1) : IК0 = 4 мА, UК = ЕК/2;
3. коэффициент температурной нестабильности N =15; 5.внутреннее сопротивление источника сигнала RГ = 100 Ом;

1. активное сопротивление нагрузки RН = 500 Ом;
2. емкость нагрузки CН = 400 пФ;
3. нижн. рабочая частота усилителя (по уровню 1/√2) fН = 1000 Гц.

Требуется:

Для схем усилительных каскадов c ОЭ, ОК (рис. 1а и 1б) определить:

1. по ВАХ расчитать h параметры (2) транзистора в заданной рабочей точке, найти напряжение Эрли (UY) и параметры эквивалентной схемы транзистора(3), расчитать y параметры(4), сравнить h параметры с приближенными значениями(5).
2. сопротивления резисторов R1, R2, RК, RЭ, обеспечивающие заданную рабочую точку транзистора. (Отношение IR1/IБ0 принять равным 10).
3. построить нагрузочную прямую.
4. коэффициенты усиления KU, KI, KP (6) в схемах ОЭ и ОК.
5. входные и выходные сопротивления транзистора (RВХ, RВЫХ) и каскада в целом, с учетом цепей смещения (R*        , R*        ).[pic 2]
6. емкости конденсаторов CР1, CР2, СЭ, обеспечивающие заданные параметры каскада на частоте fН.
7. верхнюю частоту усилительного каскада с ОЭ (по уровню 1/√2), с учетом СН и граничной частоты усиления транзистора.

Для балансного дифференциального УПТ (рис. 1в) рассчитать:

1. Сопротивление резисторов R1, R2, RК1,2, RЭ3 обеспечивающие заданные режим работы транзисторов. (7)
2. Коэффициенты усиления по напряжению для плеча (KU1,2), для дифференциального и синфазного сигнала на входах (Кдиф. и Кс.), коэффициент ослабления синфазного сигнала КОСС.
3. Рассмотреть замену источника тока на транзисторе Т3 резистором, обеспечивающим тот же режим работы усилителя по постоянному току. Сравнить полученное значение сопротивления эквивалентного резистора (R0) с выходным сопротивлением источника тока.(8) .

Сравнить значения Кс и КОСС с соответствующими значениями, полученными для схемы усилителя с источником тока.

Примечания:

(1) Значение UКЭ , необходимое для определения рабочей точки, находится из условия температурной стабилизации

N ≈ RБ/RЭ + 1, где RБ=R1∙R2/(R1+R2); UКЭ=UК-UЭ; UЭ=IЭ∙RЭ

(2) – (6) на следующем листе

(7) ток IК для каждого транзистора берется из условия, а UКЭ из предыдущего расчета, UБ1=UБ2=0

(8) Источник тока по сх. токового зеркала Видлара, выходное сопротивление

≈ (1+β) ∙ rК

!21Опредепение h параметров БТ по ВАХ

Входные характеристики ОЭ        Выходные характеристики ОЭ[pic 3][pic 4]

рис.2

!3) Расчет эквивалентной схемы БТ рис.З