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 H21
э

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 0
2
1
0	1	2	3	4	5 Uкэ 0	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 0
3	Δ Iк
2
1
0	1	2	3	4	5 Uкэ 0	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:

G11
э
= 1,4 мСм,
G12
э
= - 0,4*10 –6

G21
э
= 0,15 ,
G22
э
= 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 0
2
1
0	1	2	3	4	5 Uкэ 0	6	7	8	9 Еп	Uкэ ,В

Определим динамические коэффициенты усиления.

Iк , мА
6
5	А
4		Δ Iк
3 Iк 0
2
1
0	1	2	3	4	5 Uкэ 0	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..