Элементы и устройства твердотельной электроники в примерах и задачах. Дудкин В.П - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

29
а б
Рис. 3.7
3.8. На входе схемы рис 3.7а с транзистором КТ830А (h
21
= 25, U
П
=15В ,
R
Н
=15 Ом, R
Б
=50 Ом) действует переменное напряжение u
ВХ
= 0,5sinω t.
Определить ток транзистора i
К
и выходное напряжение u
ВЫХ
при условии,
что выходное напряжение в режиме покоя составляет 0,5U
П
.
Решение
Расчет схемы по постоянному току (определение U
КЭ
, I
К
, U
БЭ
,I
Б
U
ВЫХ
в рабочей точке , режиме покоя):
Графоаналитический метод
1. В соответствии с методом пересечения характеристик изобразим входные и
выходные ВАХ транзистора КТ830А (рис. 3.8) и построим нагрузочную
прямую через точки U= U
П
=15 В , I =0 и U =0 , I =1 А.
2. Найдем точку пересечения одной из ВАХ с нагрузочной прямой. Так как по
условию задачи U
ВЫХ
=U
КЭ
= 0,5U
П
, эта точка соответствует U
КЭ
= 7,5 В ,
то I
К
=0,51 А, I
Б
=20 мА.
3. По входной характеристике определим U
ВХ
. Для этого через точку
I
Б
= 20 мА под углом α=arctgR
Б
(m
I
/m
U
) (m
I
=2,510
-3
, m
U
=0,1 –
нормировочные коэффициенты ) проведем прямую до пересечения с осью
напряжений. В данном случае: α =33 и U
ВХ
= 1,76 В .
Аналитический метод
1.Построим кусочно -линейную аппроксимацию входной ВАХ:
U
БЭ
=U
БЭ 0
+r
Б
I
Б
.
Используя точку I
Б
=30 мА, U
БЭ
=0,8 В и точку пересечения
аппроксимирующей прямой с осью напряжений U
БЭ 0
= 0.68 В , определим
r
Б
= 4 Ом.
2.При U
ВЫХ
= 0,5U
П
: I
К
= (U
П
-U
ВЫХ
)/R
Н
= 0,5 А.
U
ВХ
I
Б
R
Б
U
п
R
К
U
ВЫХ
I
Э
I
I
К
I
Б
I
К
E
C
h
11
h
21
I
Б
Z
Н
Z
С 
                                             29




                                    Uп
                  IК                                        IБ                        IК
                           RК
                                                  EC
            RБ
                                                           h11                     h21IБ     ZН

   UВ Х      IБ                 UВ Ы Х            ZС
                           IЭ
                           I
                       а                                                       б
                                        Ри с. 3.7
     3.8. Н а вхо де схемы р и с 3.7а с тр анзи сто р о мКТ830А (h21= 25, UП =15В ,
RН =15 О м , RБ =50 О м ) действу етп ер еменно е нап р яж ени е uВ Х = 0,5sinω t.
О п р едели ть то ктр анзи сто р а iК и вы хо дно е нап р яж ени е uВ Ы Х п р и у сл о ви и ,
что вы хо дно е нап р яж ени е в р еж и ме п о ко я со ставляет0,5UП .
                                         Реш ени е
      Расчетсхемы п о п о сто янно му то ку (о п р еделени е UКЭ        , IК        , UБ Э ,IБ
UВ Ы Х в р або чей то чке, р еж и ме п о ко я):
Г р афо анали ти чески й мето д
1. Всо о тветстви и с мето до мп ер есечени я хар актер и сти ки зо бр ази мвхо дны е и
вы хо дны е ВАХ тр анзи сто р а КТ830А (р и с. 3.8) и п о стр о и м нагр у зо чну ю
п р яму ю чер езто чки U= UП =15 В , I =0 и U =0 , I =1 А.
2. Н айдемто чку п ер есечени я о дно й и зВАХ с нагр у зо чно й п р ямо й. Таккакп о
у сл о ви ю задачи UВ Ы Х =UКЭ = 0,5UП , эта то чка со о тветству ет UКЭ = 7,5 В ,
то         IК =0,51 А, IБ =20 м А.
3. П о вхо дно й хар актер и сти ке о п р едели м UВ Х . Д л я это го чер ез то чку
IБ = 20 мА п о д у гл о м α =arctgRБ (mI/mU) (mI =2,510-3, mU =0,1 –
но р ми р о во чны е ко эффи ц и енты ) п р о ведем п р яму ю до п ер есечени я с о сью
нап р яж ени й. Вданно мсл у чае: α =33 и UВ Х = 1,76 В .
Анали ти чески й мето д
1.П о стр о и мку со чно -л и нейну ю ап п р о кси мац и ю вхо дно й ВАХ :
UБ Э =UБ Э 0+rБ IБ .
    И сп о л ьзу я то чку IБ =30 м А, UБ Э =0,8 В и то чку п ер есечени я
ап п р о кси ми р у ю щ ей п р ямо й с о сью нап р яж ени й    UБ Э 0= 0.68 В , о п р едели м
rБ = 4 О м.
2.П р и UВ Ы Х = 0,5UП : IК= (UП -UВ Ы Х )/RН = 0,5 А.

Страницы