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 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_>21>_>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>, >мк>А
200
160
120
80
40
0	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>к> , мА> >
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0	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> >
6
5
4					А
3 I>к>>0>
2
1
0	1	2	3	4	5 U>кэ>>0>	6	7	8	9 Е>п>	U>кэ>,В

I>б>, >мк>А
50
40
30 I>б0>
20
10
0 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

В
еличина сопротивления R_>б>:

Определим H–параметры в рабочей точке.

I>к> , мА> >
6
5
4					ΔI>к>>0>
3								ΔI>к>
2
1
0	1	2	3	4	5 U>кэ>>0>	6	7	8	9 Е>п>	U>кэ>,В

ΔU_>кэ>

I>б>, >мк>А
50
40			ΔI>б>
30 I>б0>
20
10
0 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>_>0>= 1,1 мА, ΔI_>б>_>0> = 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_>11>_>э>= 1,4 мСм, G_>12>_>э>= - 0,4*10 ^–6

G_>21>_>э>= 0,15 , G_>22>_>э>= 4,1*10 ^–3 Ом

Определим величины эквивалентной схемы биполярного транзистора.

Схема Джиаколетто – физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора:

В
еличины элементов физической эквивалентной схемы транзистора и собственная постоянная времени транзистора определяются соотношениями (упрощёнными):

С

обственная постоянная времени транзистора:

Крутизна:

Определим граничные и предельные частоты транзистора.

Г
раничная частота коэффициента передачи тока:

Предельная частота коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эммитером:

М
аксимальная частота генерации:

П
редельная 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> >
6
5
4					А
3 I>к>>0>
2
1
0	1	2	3	4	5 U>кэ>>0>	6	7	8	9 Е>п>	U>кэ>,В

Определим динамические коэффициенты усиления.

I>к> , мА> >
6
5					А
4			ΔI>к>
3 I>к>>0>
2
1
0	1	2	3	4	5 U>кэ>>0>	6	7	8	9 Е>п>	U>кэ>,В

ΔU_>кэ>

I>б>, >мк>А
50
40			ΔI>б>
30 I>б0>
20
10
0 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

Д
инамические 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..