ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
32
7. Полагая время жизни неосновных носителей τ =10
-7
, вычислим емкость
конденсатора C
1
= τ / R
1
= 15 пФ.
8. Сопротивление резистора R
3
найдем из условия R
3
> 10 R
Э
:
R
3
= 5 кОм .
4.5. Рассчитать параметры транзисторного ключа на кремниевом
эпитаксиально-планарном n-p-n транзисторе КТЗЗЗА.
Решение
Параметры транзистора приведены в примере 4.3.
Для расчета стандартной схемы ключа необходимо вычислить величины
сопротивления резистора в коллекторной цепи R
К
, резистора R
Б
, время
задержки включения t
ЗД
, длительность фронта t
Ф
, длительность спада t
СП
,
время рассасывания носителей t
РАС
.
Используем соотношения[1,10,11]:
I. R
К
= (U
П
– U
КЭ НАС
) / I
К НАС
= 220 Ом .
2. Для определения R
б
найдем из условия насыщения ключа базовый ток I
Б +
I
Б +
> I
Б ГР
= I
К НАС
/ h
21Э
= 0.5 мА .
Выберем I
Б+
= I мА .
3. Принимая U
Б +
= 2,5 В, найдем
R
Б
= (U
Б +
- U
БЭ НАС
) / I
Б +
= 1.8 кОм.
4. Определим базовый ток выключения I
Б -
, приняв U
Б -
= - 1,7 В
I
Б -
= = (U
Б -
- U
БЭ НАС
) / R
Б
= 0,55 мА
5. Время задержки включения
T
ЗД
= R
Б
(C
К
+ C
Э
) ln[(U
Б +
+ U
Б -
) / (U
Б +
– U
БЭ НАС
)] = 10 нс .
6. Принимая время жизни неосновных носителей τ =10
-7
с , вычислим
параметры t
Ф
,t
РАС
,t
СП
t
Ф
= τ ln [h
21Э
I
Б+
(h
21Э
I
Б+
- I
К НАС
)
-1
] = 70 нс;
t
РАС
= τ ln [ (I
Б +
+ I
Б -
)( I
Б -
+I
К НАС
/h
21Э
)
-1
] = 30 нс ;
t
сп
= τ ln [ (I
б-
+ I
к нас
/h
21Э
) / I
б-
= 65 нс .
Задачи и вопросы
4.1. Рассчитайте амплитудно-частотную характеристику n каскадно
включенных усилителей с резистивно-емкостными связями .
4.2. Определите влияние отрицательной обратной связи, охватывающей
двухкаскадный усилитель с резистивно-емкостными связями.
4.3. Определите , какую наибольшую мощность P
ВЫХ
и при каких условиях
можно получить при использовании в усилителе мощности транзистора с
параметрами I
К MAX
= 0,3 А , U
КЭ MAX
=30 В. Транзистор работает в режиме А , а
подлежащие усилению сигналы имеют синусоидальную форму.
Ответ: P
ВЫХ
= 1 Вт , оптимальное сопротивление нагрузки – 90 Ом.
32
7. Полаг ая вре мя жизни не ос новных нос ите ле й τ =10-7, вы ч ис лим е мкос ть
конде нс атора C1 = τ / R1 = 15 п Ф .
8. С оп ротивле ние ре зис тора R3 найде м из ус ловия R3 > 10 RЭ:
R3 = 5 кОм.
4.5. Рас с ч итать п араме тры транзис торног о ключ а на кре мние вом
эп итакс иально-п ланарном n-p-n транзис торе К ТЗ З З А .
Ре ш е ние
Параме тры транзис тора п риве де ны в п риме ре 4.3.
Д ля рас ч е та с тандартной с х е мы ключ а не об х одимо вы ч ис лить ве лич ины
с оп ротивле ния ре зис тора в колле кторной це п и RК , ре зис тора RБ , вре мя
заде ржки включ е ния t ЗД , длите льнос ть фронта t Ф , длите льнос ть с п ада tСП ,
вре мя рас с ас ы вания нос ите ле й t РА С .
Ис п ользуе м с оотнош е ния[1,10,11]:
I. RК = (UП – UК Э Н А С) / IК Н А С = 220 Ом.
2. Д ля оп ре де ле ния Rб найде м из ус ловия нас ы щ е ния ключ а б азовы й ток IБ +
IБ + > IБ ГР = IК Н А С / h21Э = 0.5 мА .
Вы б е ре м IБ + = I мА .
3. Принимая UБ + = 2,5 В, найде м
RБ = (UБ + - UБ Э Н А С) / IБ + = 1.8 кОм.
4. Оп ре де лим б азовы й ток вы ключ е ния IБ -, п риняв UБ - = - 1,7 В
IБ - = = (UБ - - UБ Э Н А С) / RБ = 0,55 мА
5. Вре мя заде ржки включ е ния
TЗД = RБ (CК + CЭ) ln[(UБ + + UБ -) / (UБ + – UБ Э Н А С )] = 10 нс .
6. Принимая вре мя жизни не ос новны х нос ите ле й τ =10-7 с , вы ч ис лим
п араме тры t Ф ,tРА С ,t СП
t Ф = τ ln [h21Э IБ +(h21Э IБ + - IК Н А С ) ] = 70 нс ;
-1
t РА С = τ ln [ (IБ + + IБ -)( IБ - +IК Н А С /h21Э) ] = 30 нс ;
-1
t сп = τ ln [ (Iб- + Iк нас /h21Э) / Iб- = 65 нс .
Зад ач и и вопросы
4.1. Рас с ч итайте амп литудно-ч ас тотную х аракте рис тику n кас кадно
включ е нны х ус илите ле й с ре зис тивно-е мкос тны ми с вязями.
4.2. Оп ре де лите влияние отрицате льной об ратной с вязи, ох ваты вающ е й
двух кас кадны й ус илите ль с ре зис тивно-е мкос тны ми с вязями.
4.3. Оп ре де лите , какую наиб ольш ую мощ нос ть PВЫ Х и п ри каких ус ловиях
можно п олуч ить п ри ис п ользовании в ус илите ле мощ нос ти транзис тора с
п араме трами IК MAX = 0,3 А , UК Э MAX =30 В. Транзис тор раб отае т в ре жиме А , а
п одле жащ ие ус иле нию с игналы име ют с инус оидальную форму.
Отве т: PВЫ Х= 1 Вт, оп тимальное с оп ротивле ние нагрузки – 90 Ом.
