Электротехника и основы электроники. Николаев Г.М - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Значение h
11
представляет собой входное сопротивление транзистора.
Безразмерный параметр h
12
является коэффициентом обратной связи по
напряжению. Как показывает анализ схем на транзисторах, значение
h
12
=0,002÷0,0002, поэтому при практических расчетах его можно пологать
равным нулю: h
21
– безразмерный коэффициент передачи по току,
характеризующий усилительные свойства (по току) транзистора при
постоянном напряжении на коллекторе; h
22
характеризует выходную
проводимость транзистора при постоянном токе базы; h – параметры
хорошо описывают работу транзистора в области низких и средних частот.
В соответствии с уравнениями (5) на рис. 18 изображена схема
замещения транзистора для переменных составляющих токов и
напряжений при h
12
=0. Для расчета параметров усилителя необходимо
определить h – параметры вблизи рабочей точки по семействам
соответствующих характеристик. При этом коэффициент усиления
усилителя по напряжению в режиме холостого хода
K
ux
=
К
К
К
R
h
h
Rh
R
h
h
11
21
2211
21
1
≈
+
,
а при нагрузке (R
Н
) K
u
= K
ux
КН
Н
RR
R
+
.
Входное сопротивление усилителя R
вх
≈h
11
, а выходное сопротивление -
R
вых
≈ R
К
.
Задача 10. Рассчитать каскад транзисторного усилителя напряжения для
схемы с общим эмиттером (см. рис.13):
U
выхm
= 4В, R
Н
=500 Ом, f
Н
= 100 Гц,
М
Н
= 1,2, Е
пит
= 12 В.
Решение. 1. U
кэ доп
≥Е
пит
= 1,2·12=14,4 В.
I
к доп
›2I
нm
= 2
Н
выхm
R
U
=2
500
4
=0,016 А=16 мА.
Выбираем транзистор МП42А, для которого I
к доп
= 30 мА;
U
кэ доп
= 15 В, β
min
=50, I
к min доп
=25 мкА.
2. Для построения нагрузочной прямой находим (рабочую) точку покоя
(
0); для этого определяем
I
к доп
›1,2I
нm
= 1,2·8= 9,6 мА;
U
кэо
= U
выхm
+∆U
кэ
=4+1=5 В.
Вторая точка нагрузочной прямой U
кэ
= Е
пит
= 12 В. По полученным
значениям строится нагрузочная прямая.
3. По статическим выходным характеристикам и нагрузочной прямой
находим I= 18 мА, откуда
R
об
=12/(18·10
-3
)=670 Ом
Следовательно,
R
н
=R
об
/1,2=670/1,2=560 Ом;
R
э
=R
об
– R
к
= 670 – 560 =110 Ом
4. Наименьший коэффициент усиления по току (для схем ОЭ) для
транзистора МП42А β
min
=30, тогда I
вх min
= I
б min
= I
к min
.
Из-за малого значения I
к min
можно принять I
к min
≈0 и, следовательно, I
б
min
≈0.
I
б m
= I
к m
/ β
min
=14/30=0,47 мА.
Амплитуда входного тока
I
б m
= I
б mах
- I
б min
/2=0,47/2=0,235 мА.
По входной статической характеристике (для схемы ОЭ):
U
бэ min
=0,11 В, U
бэ mах
=0,33 В;
2U
вх m
= U
бэ mах
- U
бэ min
=0,33- 0,11=0,22 В.
5. Находим входное сопротивление транзистора переменному току:
R
вх
~=2U
вх m
/2I
б m
=0,22/0,47·10
-3
≈470 Ом.
6. Для определения R
1
и R
2
находим R
1-2
≥8 R
вх~
=8·470≈
≈3800 Ом. Отсюда
R
1
=Е
п
R
1-2
/ R
э
I
ко
=12·3800/110·9,6·10
-3
=43000 Ом;
R
2
= R
1
R
1-2
/ (R
1
- R
1-2
)= 43000·3800/(43000=3800)=4200 Ом.
7. Определяем, будет ли схема достаточно стабильна:
0,4
0,8
U
б,
В
0
0,4
0,8
1,2
1,6
I
б,мА
U
вых
0
+E
к
R
к
R
б
C
Uвх
 Значение h11 представляет собой входное сопротивление транзистора.         Вторая точка нагрузочной прямой Uкэ= Епит= 12 В. По полученным
Безразмерный параметр h12 является коэффициентом обратной связи по        значениям строится нагрузочная прямая.
напряжению. Как показывает анализ схем на транзисторах, значение          3. По статическим выходным характеристикам и нагрузочной прямой
h12=0,002÷0,0002, поэтому при практических расчетах его можно пологать    находим I= 18 мА, откуда
равным нулю: h21 – безразмерный коэффициент передачи по току,
характеризующий усилительные свойства (по току) транзистора при                                  Rоб=12/(18·10-3)=670 Ом
постоянном напряжении на коллекторе; h22 характеризует выходную           Следовательно,
проводимость транзистора при постоянном токе базы; h – параметры                             Rн=Rоб/1,2=670/1,2=560 Ом;
хорошо описывают работу транзистора в области низких и средних частот.                      Rэ=Rоб – Rк= 670 – 560 =110 Ом
  В соответствии с уравнениями (5) на рис. 18 изображена схема            4. Наименьший коэффициент усиления по току (для схем ОЭ) для
замещения транзистора для переменных составляющих токов и                 транзистора МП42А βmin=30, тогда Iвх min= Iб min= Iк min.
напряжений при h12=0. Для расчета параметров усилителя необходимо         Из-за малого значения Iк min можно принять Iк min≈0 и, следовательно, Iб
определить h – параметры вблизи рабочей точки по семействам               min≈0.
соответствующих характеристик. При этом коэффициент усиления
усилителя по напряжению в режиме холостого хода                                           Iб m= Iк m/ βmin=14/30=0,47 мА.
                                                                           Амплитуда входного тока
                                  h21     RК     h
                      Kux=                      ≈ 21 RК ,
                                  h11 1 + h22 RК h11                                     Iб m= Iб mах- Iб min/2=0,47/2=0,235 мА.
                                                                          По входной статической характеристике (для схемы ОЭ):
                                      RН
  а при нагрузке (RН) Ku= Kux                 .
                                   RН + RК                                                      Uбэ min=0,11 В, Uбэ mах=0,33 В;
    Входное сопротивление усилителя Rвх≈h11, а выходное сопротивление -                  2Uвх m= Uбэ mах- Uбэ min=0,33- 0,11=0,22 В.
Rвых≈ RК.                                                                 5. Находим входное сопротивление транзистора переменному току:
  Задача 10. Рассчитать каскад транзисторного усилителя напряжения для    Rвх~=2Uвх m/2Iб m=0,22/0,47·10-3≈470 Ом.
схемы с общим эмиттером (см. рис.13):                                     6. Для определения R1и R2 находим R1-2≥8 Rвх~=8·470≈
Uвыхm= 4В, RН=500 Ом, fН= 100 Гц,                                         ≈3800 Ом. Отсюда
МН= 1,2, Епит= 12 В.                                                      R1=Еп R1-2/ RэIко=12·3800/110·9,6·10-3=43000 Ом;
Решение. 1. Uкэ доп≥Епит= 1,2·12=14,4 В.                                  R2= R1 R1-2/ (R1- R1-2)= 43000·3800/(43000=3800)=4200 Ом.
               U         4
Iк доп›2Iнm= 2 выхm =2      =0,016 А=16 мА.                                                                                         Iб,мА
                                                                                                                                    1,6                    +E к
                RН      500                                                                                                         1,2     Rб       Rк
Выбираем транзистор МП42А, для которого Iк доп= 30 мА;                                                                              0,8
                                                                                                                                             C
Uкэ доп= 15 В, βmin=50, Iк min доп=25 мкА.                                                                                          0,4

                                                                                                                                     Uвх                   Uвых
2. Для построения нагрузочной прямой находим (рабочую) точку покоя                                                                   0       0,4   0,8    Uб,В
(0); для этого определяем                                                                                                                                   0

Iк доп›1,2Iнm= 1,2·8= 9,6 мА;                                             7. Определяем, будет ли схема достаточно стабильна:
Uкэо= Uвыхm+∆Uкэ=4+1=5 В.

Страницы