1-Самостоятельная работа Предмет: Электроника и схема

МИНИСТЕРСТВО ПО РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИМЕНИ МУХАММАДА АЛ-ХОРАЗМИЙ
1-Самостоятельная работа

Предмет: Электроника и схема
Выполнил:Тешабоев Фахриддин
студент группы 420-20

Вариант	Тип транзистора	Ток покоя базы Iбп, мкА	Напряжение питания Ек, В	Коллекторное сопротивление Rк, Ом
23	2N3821	75	5	300

1. Расчёт параметров транзистора 2N3821

1.1 Построение семейства статических входных и выходных характеристик транзистора 2N3821, соответствующих схеме с ОЭ.

Снятие семейства входных характеристик транзистора 2N3821, соответствующих схеме с ОЭ I_б = f(U_бэ) при U_кэ = 0 В и U_кэ = 10 В.

Для этого собрали схему рис. 1 для измерения параметров транзистора.


Рис. 1. Снятие семейства входных характеристик транзистора

Полученные значения I_Б и U_БЭ сведем в таблицу 1. По ним построим семейство статических входных характеристик транзистора 2N3821.

Таблица 1.

Семейство статических входных характеристик транзистора 2N3821 соответствующих схеме с ОЭ I_б = f(U_бэ) при U_кэ = 0 В и U_кэ = 10 В.

По соответствующим данным построим график I_б = f(U_бэ) входных характеристик транзистора.





Рис. График I_б = f(U_бэ) входных характеристик транзистора 2N3821

Снятие семейства выходных характеристик транзистора, соответствующих

схеме с ОЭ I_к = f(U_кэ) при I_б = const.
Для этого соберем схему 2для измерения параметров транзистора.
Рис. Снятие семейства выходных характеристик транзистора
Полученные значения тока коллектора транзистора I_к и напряжения между коллектором и эмиттером транзистора U_кэ при постоянном значении тока базы I_б = 50 мкА; I_б = 75 мкА; I_б = 100 мкА сведем в таблицу 2. По ним построим семейство статических входных характеристик I_к = f(U_кэ) при I_б = const транзистора 2N3821.

Таблица 2.

Семейство статических выходных характеристик транзистора 2N3821 соответствующих схеме с ОЭ I_к = f(U_кэ) при I_б = const.

По соответствующим данным построим график I_к = f(U_кэ) выходных характеристик транзистора

Вариант	Тип транзистора	Ток покоя базы Iбп, мкА	Напряжение питания Ек, В	Коллекторное сопротивление Rк, Ом	Нижняя граничная частота усиления fН, Гц
53	2N3821	60	10	1000	300

1.Расчет параметров элементов усилительного каскада с ОЭ

Вариант Тип транзистора 2N3821 Ток покоя базы Iбп, мкА Напряжение питания Ек, В Коллекторное сопротивление Rк, Ом Нижняя граничная частота усиления fН, Гц

Определение тока делителя в режиме покоя 𝐼дел = 10 ∙ 𝐼бп = 10 ∙ 60 мкА = 600 мкА
Определение суммарного сопротивления, задающего режим покоя.
𝑅1 + 𝑅2 = 𝐸к /𝐼дел = 10 В /600 мкА = 50/3кОм
Определение напряжения на сопротивлении Rэ. 𝑈𝑅э ≈ 0,2 ∙ Ек = 0,2 ∙ 10 В = 2В
Определение значения резистивных элементов (в соответствии с рядом номиналов сопротивлений Е24).
Iкп=10
𝑅э = 𝑈𝑅э/ 𝐼кп = 2В/5.88 мА = 340.1 Ом
В соответствии с рядом значений сопротивлений Е24 получим, что 𝑅э = 330 Ом
𝑅2 = (𝑈бэп+𝑈𝑅э) /𝐼дел = (99 мВ+2 В )\600 мкА = 1.832 кОм
В соответствии с рядом значений сопротивлений Е24 получим, что
𝑅2 = 1.8 кОм
𝑅1 = (𝑅1 + 𝑅2) − 𝑅2 = 𝐸к /𝐼дел − 𝑅2 = 16.6кОм – 1.8 кОм = 14.8кОм
В соответствии с рядом значений сопротивлений Е24 получим, что
𝑅1 = 15 кОм
2.2 Расчет емкостных элементов каскада Определение емкости конденсатора, шунтирующей сопротивление Rэ по переменному току
. Сэ = 10^7 4𝜋𝑓𝐻𝑅э = 10^7/ (4∙3,14∙300 Гц∙330 Ом) = 8.04 мкФ
В соответствии с рядом значений Е24 получим, что Сэ = 10 мкФ
Ср1 = Ср2 = 10^7 /4𝜋𝑓н Т Rвх = 10^7( 4∙3,14∙300 Гц∙600 Ом) = 4.42 мкФ
В соответствии с рядом значений Е24 получим, что Ср1 = Ср2 = 4.7 мкФ.
2.3. Используя найденные параметры элементов, соберем схему усилительного каскада на биполярном транзисторе 2N3821, выполненном по схеме с общим эмиттером R1 заменим реостатом с номинальным сопротивлением равным 2·R1=30 кОм, в соответствии с рядом значений сопротивлений Е24 получим, что 2·R1=30 кОм. Установим Uвх = 0 (условие, при котором входной сигнал отсутствует) и будем добиваться режима покоя ( 𝐼бп , Uбэп), изменяя сопротивление переменного резистора R1.

Усилительный каскад на биполярном транзисторе 2N3821 с ОЭ в режиме покоя В режиме покоя имеем 𝐼бп =0.792 мА , а Uбэп= 698 мВ. 3. Определение параметров усилительного каскада. Измерим входное сопротивление усилительного каскада на биполярном транзисторе 2N3821, выполненном по схеме с общим эмиттером. Для этого сначала подадим на вход схемы сигнал 5 мВ при fср=10 кГц и снимем значения Uвх и Uвых (схема 4). При этом вольтметры следует поставить в режим измерения переменного напряжения (AC).

Усилительный каскад на биполярном транзисторе 2N3821 ОЭ в режиме холостого хода Входное напряжение усилительного каскада Uвх=0.566м
В Выходное напряжение усилительного каскада Uвых=0.588мВ
Определим входное сопротивление усилительного каскада. Затем во входную цепь схемы добавим последовательно переменный резистор и будем изменять его сопротивление до значения, при котором вольтметр, установленный во входной цепи каскада, покажет значение U = Uвх/2

Измерение входного сопротивления Полученное значение переменного сопротивления и будет равно входному сопротивлению усилителя: Rвх=110 Ом.
Определим выходное сопротивление усилительного каскада. Для этого установим в выходную цепь каскада переменный резистор и будем изменять его сопротивление до значения, при котором вольтметр, установленный в выходной цепи каскада, покажет значение напряжения U = Uвых/2

Полученное значение переменного сопротивления и будет равно выходному сопротивлению усилителя: Rвых=5.5 Ом. По показаниям вольтметров и амперметров, расположенных во входной и в выходной цепях каскада, включенного в режиме согласования , найдем значения коэффициентов усиления каскада:
К𝑈 = 𝑈вых/ 𝑈вх = 0.588 мВ/ 0.566 мВ =1.04 коэффициент усиления по напряжению
К𝑖 = 𝐼вых/ 𝐼вх/ = 200 − коэффициент усиления по току
Кр = К𝑢 ∙ К𝑖 = 200*1.04= 208 - коэффициент усиления по мощности Построим амплитудно-частотную характеристику усилительного каскада, собранного на транзисторе 2N3821 по схеме с ОЭ.

АЧХ усилительного каскада с ОЭ По графику определим максимальное значение коэффициента усиления по напряжению 𝐾𝑈𝑚𝑎𝑥 по напряжению и полосу пропускания Δf. 𝐾𝑈𝑚𝑎𝑥 = -8.156 дБ– максимальное значение коэффициента усиления по напряжению 𝐾𝑈гр = 0,707 ∙ 𝐾𝑈𝑚𝑎𝑥 = 0,707 ∙ 8.156 = 5.76 дБ– граничные значения коэффициентов усиления по напряжению Полоса пропускания:
Δf = fв – fн = 23,878 МГц – 309 МГц = 23,569 МГц
Вывод :