Основы радиоэлектроники. Решение задач. Коробова А.Д - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

23
Рис . 3.2
3.3. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом и каналом
n-типа используется в усилительном каскаде (рис .3.2). Напряжение отсечки
транзистора U
0
= 2 В, максимальный ток стока I
CMAX
= 1,8 мА . Известно, что
при напряжении источника питания E
C
= 20 В - ток стока I
C
= I мА . Модуль
коэффициента усиления усилителя по напряжению 10K
U
= . Определить:
1) напряжение смещения затвор-исток U
ЗИ
; 2) крутизну характеристики в
рабочей точке S; 3) сопротивление резистора в цепи истока R
И
;
4) сопротивление нагрузки в цепи стока R
Н
. Предположить, что внутреннее
сопротивление транзистора R
i
>> R
Н
и что на рабочей частоте
емкостное сопротивление конденсатора C
Р
пренебрежимо мало.
Решение
1. Определим модуль напряжения U
ЗИ
, используя аппроксимацию ВАХ,
приведенную в примере 3. I:
[1 – (I
C
/ I
СMАХ
)
0.5
]U
О
= 0.5 B.
2. Крутизну в рабочей точке найдем из формулы :
)
U
U
1(SS
0
ЗИ
MAX
−=
, где S
MAX
=2I
СMAX
/U
0
= 1,8 мА /В,
то есть S = 1.35 мА /B.
3. Сопротивление резистора в цепи истока в принятых предположениях
R
И
=- U
ЗИ
/ I
С
= 0.5 кОМ .
4. Сопротивление нагрузки найдем из формулы для K
U
как
кОм7,2
S
K
R
U
Н
== .
3.4. Для схемы на рис . 3.3а определить ток стока полевого транзистора.
Передаточная характеристика транзистора приведена на рис . 3.3б ,
R
И
= 680 Ом , U
П
=15 В.
Решение
Задача может быть решена графически с использованием приведенной
передаточной характеристики и аналитически на основе ее линейной
аппроксимации.
Графическое решение основано на методе пересечения характеристик и
включает следующие этапы:
1. Строится передаточная характеристика ПТ (рис . 3.3б ).
U
ВЫХ
U
ВХ
R
З
R
И
C
И
C
Р
E
C
R
C 
                                             23

                                                     EC
                                                     RC
                            CР
                                                             UВ ЫХ
                     UВ Х    RЗ           RИ          CИ


                                         Рис . 3.2

       3.3. Поле вой транзис тор с уп равляющ им p-n-п е ре х одом и каналом
n-тип а ис п ользуе тс я в ус илите льном кас каде (рис .3.2). Н ап ряже ние отс е ч ки
транзис тора U0 = 2 В, макс имальны й ток с тока ICMAX = 1,8 мА . Изве с тно, ч то
п ри нап ряже нии ис точ ника п итания EC = 20 В - ток с тока IC = I мА . М одуль
коэффицие нта ус иле ния ус илите ля п о нап ряже нию K U = 10 . Оп ре де лить:
1) нап ряже ние с ме щ е ния затвор-ис ток          UЗИ ; 2) крутизну х аракте рис тики в
раб оч е й точ ке S; 3) с оп ротивле ние ре зис тора в це п и ис тока RИ ;
4) с оп ротивле ние наг рузки в це п и с тока RН . Пре дп оложить, ч то внутре нне е
с оп ротивле ние транзис тора             R i >> RН             и ч то на раб оч е й ч ас тоте
е мкос тное с оп ротивле ние конде нс атора CР п ре не б ре жимо мало.
                                          Ре ш е ние
1. Оп ре де лим модуль нап ряже ния UЗИ , ис п ользуя ап п рокс имацию ВА Х,
п риве де нную в п риме ре 3. I:
                    0.5
 [1 – (IC / IСMА Х ) ]UО = 0.5 B.
2. К рутизнув раб оч е й точ ке найде м из формулы :
                 U
S = S MAX (1 − ЗИ ) , где          SMAX=2IСMAX/U0 = 1,8 мА /В,
                   U0
то е с ть S = 1.35 мА /B.
3. С оп ротивле ние ре зис тора в це п и ис тока в п риняты х п ре дп оложе ниях
RИ =- UЗ И / IС = 0.5 кОМ .
4. С оп ротивле ние нагрузки найде м из формулы для KU как
         KU
RН =          = 2,7кО м .
          S
     3.4. Д ля с х е мы на рис . 3.3а оп ре де лить ток с тока п оле вого транзис тора.
Пе ре даточ ная х аракте рис тика транзис тора п риве де на на рис . 3.3б ,
RИ = 680 Ом, UП =15 В.
                                          Ре ш е ние
      З адач а може т б ы ть ре ш е на г рафич е с ки с ис п ользование м п риве де нной
п е ре даточ ной х аракте рис тики и аналитич е с ки на ос нове е е лине йной
ап п рокс имации.
      Г рафич е с кое ре ш е ние ос новано на ме тоде п е ре с е ч е ния х аракте рис тик и
включ ае т с ле дующ ие этап ы :
1. С троитс я п е ре даточ ная х аракте рис тика ПТ (рис . 3.3б ).

Страницы