Главная/

Радиоэлектроника, компьютеры и периферийные устройства. /

Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2

УПИ – УГТУ

Кафедра радиоприёмные устройства.

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 Е_п ……………………………………………...          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, U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА не более …………….         3 дБ

Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала

                при U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА, ƒ = 50 – 1000 Гц ………………………………..     60 – 180

Модуль коэффициента передачи тока H_21э

при U_кб= 5 В, I_Э= 5 мА, ƒ = 20 МГц не менее …………………………...          8

Постоянная времени цепи обратной связи

                при U_кб= 5 В, I_Э= 5 мА, ƒ = 5 МГц не более ………………………….…     300 пс

Входное  сопротивление в схеме с общей базой

                при U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА ……………………………………………………       38 Ом

Выходная проводимость в схеме с общей базой

                при U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА, ƒ = 50 – 1000 Гц не более ……………………..       3 мкСм

Ёмкость коллектора при U_кб= 5 В, ƒ = 5 МГц не более …………………………          4 пФ

Предельные эксплуатационные данные.

Постоянное напряжение коллектор- эмиттер:

при R_бэ= 10 кОм ……………….…………………………………………         10 В

при R_бэ= 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:

P_К.макс= ( 348 – Т )/ 2

Входные характеристики.

                Для температуры Т = 293 К :

Выходные характеристики.

                Для температуры Т = 293 К :

Iб= 90 мкА

Нагрузочная прямая по постоянному току.

                Уравнение нагрузочной прямой по постоянному току для схемы включения с общим эмиттером:

Построим нагрузочную прямую по двум точкам:

                при  I_к= 0,  U_кэ= Е_п = 9 В,  и при  U_кэ= 0,   I_к= Е_п / R_к = 9 / 1600 = 5,6 мА

Uкэ=4,2 В

Параметры режима покоя (рабочей точки А):

I_к0= 3 мА, U_кэ0= 4,2 В, I_б0= 30 мкА, U_бэ0= 0,28 В

Величина сопротивления R_б:

Определим H–параметры в рабочей точке.

                                                    ΔU_кэ

                                                                                              ΔU_бэ

ΔI_к0= 1,1 мА, ΔI_б0 = 10 мкА, ΔU_бэ = 0,014 В, ΔI_б = 20 мкА, ΔU_кэ= 4 В, ΔI_к= 0,3 мА

H-параметры:

Определим G – параметры.

                Величины G-параметров в рабочей точке определим путём пересчёта матриц:

G-параметр:

G_11э= 1,4 мСм,  G_12э= - 0,4*10 ^–6

                                           G_21э= 0,15 ,        G_22э=  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

I_к0= 3 мА, U_кэ0= 4,2 В и точку с координатами:

I_к= 0,  U_кэ= U_кэ0+ I_к0*R_~= 4,2 + 3*10 ^–3 * 847 = 6,7 В

Определим динамические коэффициенты усиления.

Iб2= 40 мкА

                                                     ΔU_кэ

                                                                                              ΔU_бэ

ΔI_к= 2,2 мА,  ΔU_кэ= 1,9 В,  ΔI_б = 20 мкА,  ΔU_бэ = 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..