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 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 H₂₁_э

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 :

I_б, _мкА

U_кэ= 0 В

160

U_кэ= 5 В

80

40

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

U_бэ,В

Выходные характеристики.

                Для температуры Т = 293 К :

I_б= 90 мкА

I_б= 80 мкА

I_к ,

мА

I_б= 70 мкА

9

I_б= 60 мкА

7

I_б= 50 мкА

I_б= 40 мкА

I_б= 30 мкА

I_б= 20 мкА

I_б= 10 мкА

1

2

3

4

5

6

U_кэ,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 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

I_к ,

мА

I_б0= 30 мкА

А

I_к₀

1

1

2

3

4

5

U_кэ₀

6

7

8

9

Е_п

U_кэ,В

U_кэ=4,2 В

U_кэ= 0 В

I_б, _мкА

U_кэ= 5 В

40

I_б0

20

10

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

U_бэ0

0,31

U_бэ,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.

I_б= 40 мкА

I_к ,

мА

I_б0= 30 мкА

ΔI_к₀



ΔI_к

1

1

2

3

4

5

U_кэ₀

6

7

8

9

Е_п

U_кэ,В

                                                    ΔU_кэ

U_кэ= 4,2 В

I_б, _мкА

   ΔI_б

I_б0

10

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

U_бэ0

0,31

U_бэ,В

                                                                                              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:

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

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

I_к ,

мА

I_б0= 30 мкА

А

I_к₀

1

1

2

3

4

5

U_кэ₀

6

7

8

9

Е_п

U_кэ,В

Определим динамические коэффициенты усиления.

I_б2= 40 мкА

I_б0= 30 мкА

I_к ,

мА

А



ΔI_к

3

I_к₀

I_б1= 20 мкА

1

1

2

3

4

5

U_кэ₀

6

7

8

9

Е_п

U_кэ,В

                                                     ΔU_кэ

U_кэ= 4,2 В

I_б, _мкА

   ΔI_б

I_б0

10

0,15

0,17

0,19

0,21

0,23

0,25

0,27

0,29

U_бэ0

0,31

U_бэ,В

                                                                                              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)                   “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1980г.

3)                   “ Электронные приборы: учебник для вузов”; М.: Высш.шк., 1969г.

4)                   “ Полупроводниковые приборы: транзисторы”; М.: Энергоатомиздат, 1985г..

5)

6)                   “ Транзисторы для аппаратуры широкого применения ”; М.: Радио и связь, 1981г..

5rik.ru

Материалы для учебы и работы

Элементная база радиоэлектронной аппаратуры-2 (Контрольная)

Контрольная работа № 2

Контрольная работа № 2