Статический режим работы транзистора

Контрольная работа 1

Вариант 14

Задание 1. По числовым значения приведенным в таблице 2 рассчитать статический режим работы транзистора КТ315, характеристики которого даны на рисунках 5-8. Схема каскада приведена на рисунке 4.

В таблице даны: положение рабочей точки (UКЭА, IКЭА), напряжение питания каскада (Ek), номинальное значение температуры  окружающей среды (Т) интервал изменения температуры (ΔТ), интервал разброса параметров резисторов  (δ).

Определить номинальные значения резисторов R1,R2,Rk,RЭ, коэффициент температурной нестабильности S, приращение коллекторного тока ΔIk в заданных интервалах температуры и разброса параметров.

[pic 1]

Рисунок 1 – Схема с ООС по току

Решение

Задача расчета транзистора по постоянному току состоит в определении номинальных значений резисторов в схеме, которые задают рабочую точку транзистора.

Рассмотрим схему, представленную на рисунке 2.

В данном случае мы должны найти величины сопротивлений Rк, R1, R2, Rэ, а также коэффициент температурной нестабильности S и приращение коллекторного тока ΔIк при заданном диапазоне изменения температуры ΔТ.

Выберем стандартный источник питания Ек=20 В, транзистор КТ315.

Выберем рабочую точку "А" транзистора с параметрами UкэА=12,5 В, IкэА=6 мА.

Проводим нагрузочную прямую через точку "А" и через точку с координатами Uкэ=Ек=20 В, Iкэ=0 до пересечения с осью тока.

[pic 2]

Рисунок 2 – выходные характеричстики транзистора КТ-315

По нагрузочной характеристике находим максимальное значение тока насыщения транзистора. Для рассматриваемого случая оно равно Iкн=16 мА.

Зная ток насыщения транзистора, можем теперь найти величину резистора в цепи коллектора Rк:

                                                       (1.1)[pic 3]

.  [pic 4]

Из стандартного ряда Е96 сопротивлений выбираем ближайший номинал Rк=1240 Ом или 1270 Ом, в зависимости от требований к коэффициенту усиления КU или полосе пропускания.

Если нам необходимо получить максимальный коэффициент усиления К, то нужно выбрать значение коллекторного сопротивления, равное Rк=1270 Ом, если же нам требуется максимальная полоса пропускания, то нужно взять Rк=1240 Ом.

Далее по выходной характеристике транзистора определяем ток базы в точке "А" IбА.

В данном случае он равен: IбА=0,15 мА.

[pic 5]

Рисунок 3 – Входные характеристики транзистора КТ315

Затем по входной характеристике находим значение напряжения на базе в точке "А" UбэА.

В нашем примере падение напряжения на базе будет равно: UбэА=0,38 В.

Ток эмиттера является суммой токов коллектора и базы, т.е.

IэА=IкA+IбА=6 мА+0,15 мА =6,15 мА.

Составляем уравнение равновесия напряжений по второму правилу Кирхгофа для цепи эмиттер-коллектор:

Eк=IкA⋅Rк+Uкэ+IэА⋅Rэ.                                           (1.2)