Реферат: Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2
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 R к …………………………………… 1,6 кОм
Сопротивление нагрузки R н ……………………………………………………. 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
Входное сопротивление 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 – 328 К определяется по формуле:
PК.макс = ( 348 – Т )/ 2
Входные характеристики.
Для температуры Т = 293 К :
Iб, мк А | ||||||||
200 | ||||||||
160 | ||||||||
120 | ||||||||
80 | ||||||||
40 | ||||||||
0 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,35 | Uбэ, В |
Выходные характеристики.
Для температуры Т = 293 К :
Iк , мА | |||||||
9 | |||||||
8 | |||||||
7 | |||||||
6 | |||||||
5 | |||||||
4 | |||||||
3 | |||||||
2 | |||||||
1 | |||||||
0 | 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:
при Iк = 0, Uкэ = Еп = 9 В, и при Uкэ = 0, Iк = Еп / Rк = 9 / 1600 = 5,6 мА
Iк , мА | ||||||||||
6 | ||||||||||
5 | ||||||||||
4 | А | |||||||||
3 Iк | ||||||||||
2 | ||||||||||
1 | ||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 Uкэ | 6 | 7 | 8 | 9 Еп | Uкэ, В |
Iб, мк А | |||||||||
50 | |||||||||
40 | |||||||||
30 Iб0 | |||||||||
20 | |||||||||
10 | |||||||||
0 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.
Iк , мА | ||||||||||
6 | ||||||||||
5 | ||||||||||
4 | Δ Iк | |||||||||
3 | Δ Iк | |||||||||
2 | ||||||||||
1 | ||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 Uкэ | 6 | 7 | 8 | 9 Еп | Uкэ, В |
Δ Uкэ
Iб, мк А | |||||||||
50 | |||||||||
40 | Δ Iб | ||||||||
30 Iб0 | |||||||||
20 | |||||||||
10 | |||||||||
0 0,15 | 0,17 | 0,19 | 0,21 | 0,23 | 0,25 | 0,27 | 0,29 Uбэ0 | 0,31 | Uбэ, В |
Δ Uбэ
Δ Iк 0= 1,1 мА, Δ Iб 0= 10 мкА, Δ Uбэ = 0,014 В , Δ Iб = 20 мкА, Δ Uкэ = 4 В, Δ Iк = 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 | ||||||||||
6 | ||||||||||
5 | ||||||||||
4 | А | |||||||||
3 Iк | ||||||||||
2 | ||||||||||
1 | ||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 Uкэ | 6 | 7 | 8 | 9 Еп | Uкэ, В |
Определим динамические коэффициенты усиления.
Iк , мА | ||||||||||
6 | ||||||||||
5 | А | |||||||||
4 | Δ Iк | |||||||||
3 Iк | ||||||||||
2 | ||||||||||
1 | ||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 Uкэ | 6 | 7 | 8 | 9 Еп | Uкэ, В |
Δ Uкэ
Iб, мк А | |||||||||
50 | |||||||||
40 | Δ Iб | ||||||||
30 Iб0 | |||||||||
20 | |||||||||
10 | |||||||||
0 0,15 | 0,17 | 0,19 | 0,21 | 0,23 | 0,25 | 0,27 | 0,29 Uбэ0 | 0,31 | Uбэ, В |
Δ Uбэ
Δ Iк = 2,2 мА, Δ Uкэ = 1,9 В, Δ Iб = 20 мкА, Δ Uбэ = 0,014 В
Динамические коэффициенты усиления по току К I и напряжению К U определяются 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) Батушев В.А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1980г.
3) Батушев В.А. “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1969г.
4) Справочник “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”; М.: Энергоатомиздат, 1985г..
5) Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам; М.: Энергия, 1976г…
6) Справочник “ Транзисторы для аппаратуры широкого применения ”; М.: Радио и связь, 1981г..