Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2 (Контрольная)
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 Rк …………………………………… 1,6 кОм
Сопротивление нагрузки Rн ……………………………………………………. 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, мкА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 :
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
Iк0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
Uкэ0
|
6
|
7
|
8
|
9
Еп
|
Uкэ,В
|
|
Iб, мкА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 ,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
ΔIк0
|
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
|
|
ΔIк
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
Uкэ0
|
6
|
7
|
8
|
9
Еп
|
Uкэ,В
|
ΔUкэ
|
Iб, мкА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40
|
|
|
ΔIб
|
|
|
|
|
|
|
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
|
ΔUбэ
ΔIк0= 1,1 мА, ΔIб0 = 10 мкА, ΔUбэ = 0,014 В, ΔIб = 20 мкА, ΔUкэ= 4 В, ΔIк= 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:
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
Iк0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
Uкэ0
|
6
|
7
|
8
|
9
Еп
|
Uкэ,В
|
Определим динамические коэффициенты усиления.
|
Iк ,
мА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
А
|
|
|
|
|
|
|
4
|
|
|
ΔIк
|
|
|
3
Iк0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
Uкэ0
|
6
|
7
|
8
|
9
Еп
|
Uкэ,В
|
ΔUкэ
|
Iб, мкА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40
|
|
|
ΔIб
|
|
|
|
|
|
|
30
Iб0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
0,15
|
0,17
|
0,19
|
0,21
|
0,25
|
0,27
|
0,29
Uбэ0
|
0,31
|
Uбэ,В
|
ΔUбэ
ΔIк= 2,2 мА, ΔUкэ= 1,9 В, ΔIб = 20 мкА, ΔUбэ = 0,014 В
Динамические коэффициенты усиления по току КI и напряжению КU
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..