Электроника и микропроцессорная техника

 26

мВ;
E  2 В;
R  1 кОм.

6. 
   Каким будет напряжение на диоде U_д в схеме на рисунке 2.4.
   

0
Известны:



2,0



I, мА
1,5
I  110^12
А; T
 20^ C;
E  10 В;
E_г  50


VD
мВ;
R  1 кОм.

1,0

0,5


R
^{0,5 1,0} 1,5 ^2,0
U, В

Рисунок 2.3 – Вольт-амперная характе- ристика диода

Рисунок 2.4 – Схема включения диода

7. 
   Найти значение и форму напряжения нагрузки U_н и опреде- лить амплитуду тока в цепи (рисунок 2.5). Диод имеет вольт-
   

амперную характеристику, показанную на рисунке 2.6. Амплитуда

синусоидального напряжения генератора
E  10 В;

г
m
^R_н ^1 кОм.

VD
R_н

40 20

^{0 1} 2


U, В

Рисунок 2.5 – Схема включения диода

Рисунок 2.6 – Вольт-амперная характеристика диода

8. 
   Изобразить схемы включения транзистора ОБ для транзисто- ров типов p-n-p и n-p-n. Показать направления токов эмиттера I_э, кол- лектора I_к, базы I_б и полярность питающих напряжений для режимов: активный, отсечки, насыщения.
   
9. 
   Определить коэффициент передачи тока для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, если при изменении тока базы ток коллектора изменился на 5 мА, а ток эмиттера – на 5,2 мА.
   
10. 
    Определить коэффициент передачи тока эмиттера у транзи- стора, включенного по схеме с общей базой, если изменение тока коллектора на 5 мА вызвало изменение тока базы на 0,1 мА.
    
11. 
    Определить коэффициент передачи транзистора по току в схеме с общим эмиттером, если коэффициент передачипо току в схе- ме с общей базой равен 0,95.
    

11. 
    Привести T-образную схему замещения транзистора ОБ. По известным h-параметрам транзистора ОБ найти дифференциальные
    

параметры T-образной схемы замещения, если:
^h11б

 30

Ом;

^h21б
 0,97 ;
^h22б
 1 мкСм; U_кб
 5 В;
I_э  1 мА.

11. 
    Найти изменение коэффициента передачи тока базы транзи- стора ОЭ на частоте 150 кГц, если граничная частота транзистора для схемы ОЭ составляет 100 кГц.
    

11. 
    Заданы граничная частота транзистора
    

f

h
21б
 20
МГц и ко-

эффициент передачи частоте 300 кГц.
^h21б
 0,99. Найти коэффициент передачи
^h21э ^на

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3

Расчет усилительных каскадов на транзисторах

Примеры решения задач

Пример 3.1 В усилительном каскаде с ОЭ (рисунок 3.1)

^R_г ^1 кОм,
^R_к ^{ 5,1} кОм,
R_э  510
Ом,
R_н  10
кОм, и используется

транзистор, у которого
^h11э

 800

Ом;
^h12э
 5 10^4 ;
^h21э
 48;

^h22э

 80

мкСм. Найти коэффициенты усиления по напряжению K_U и

по току K_I, входное R_вх и выходное R_вых сопротивления.
R_н
Рисунок 3.1 – Усилительный каскад с общим эмиттером

Решение

Входное сопротивление транзистора
^h11э
 r_б  r_э 1 h_21э 

Вычислим входное сопротивление схемы по формуле

^Rвх
 r_б  r_э  R_э 1 h_21э   r_б  r_э 1 h_21э  R_э 1 h_21э  

 h_11э  R_э 1 h_21э   800  510  1 48  25,8 кОм.
Коэффициент усиления схемы по напряжению определим по формуле

K_U  h_21э

R_г  R_вх

_{ } 5,110³ 10 10³ 5,110³ 10 10³ 

⁴⁸ 110³  25,8 10^{3
 6,05}.

Коэффициент усиления схемы по току вычислим по формуле

^KI ^{ h}21э
R_г
R_г  R_вх
R_{к }
R_к  R_н

_ 110³

5,110³

⁴⁸110³  25,8 10³ 5,110³ 10 10^{3
 0,6} .

Выходное сопротивление определим из уравнения

^Rвых
 R_к
 

R_э
r_к ^1  _{R  R} ^,

где
r_к  1 h_22э .

 г э 

Тогда

R_э ^ 1 _



510 _

r_к ^1   _R
^{ R}   80 10^{6 }1  48^{1000  510 }  200
кОм,

 г э 


^Rвых

_ 5,110³  200 10³ 5,110³  200 10³

 4,9

кОм.

Из полученного результата следует, что
^Rвых
^{ R}_к .

Пример 3.2 В усилительном каскаде с ОБ (рисунок 3.2)

R_г  100
Ом,
^R_к ^1 кОм,
R_э  200
Ом,
R_н  10
кОм, и используется

транзистор, у которого
^h11б

 30

Ом;
^h12б
 110^4 ;
^h21б
 0,99 ;

^h22б
 1 мкСм. Найти коэффициенты усиления по напряжению K_U и

по току K_I, входное R_вх и выходное R_вых сопротивления.


R_н
Рисунок 4.2 – Усилительный каскад с общим эмиттером

Решение
Вычислим входное сопротивление схемы по формуле

_{R } ^h11б ^Rэ
_ 30  200
 26
Ом.

h
вх
11б

• 
  R_э
  

30  200

Коэффициент усиления схемы по напряжению определим по формуле

^KU ^{ h}21б

R_г  R_вх

 0,99
110³ 10 10³

110³ 10 10³ 

 7,14^.

100  26
Коэффициент усиления схемы по току вычислим по формуле

R
^KI ^{ h}21б
г
R_г

• 
  R_вх
  

R_{к }
R_к  R_н

100 110³

 0,99100  26 110³ 10 10³
 0,071^.

Выходное сопротивление определим из уравнения

^Rвых
 R_к

r_к ^1 h_{21б r}
r_б

• 
  r  R R
  

R  R


^,

где
 б э
г э г э 

r_к  1
^h22б
 1 110^6
 110⁶
Ом;
^rб ^{ h}12б
^h22б
 110^4
110^6
 100
Ом;

r_э  h_11б  r_б 1 h_12б   30 100  1 0,99  29
Ом;

Тогда


r_к ^1  h_{21б r}

r_б

• 
  r  R R
  

R  R


^{ }

 б э


₆ 
г э г
э 


100 ^{ 5}

 110
1  0,99100  29  100  200
100  200  5 10
Ом,

^Rвых
_ 110³  0,5 10⁵ 110³  0,5 10⁵
 110³
Ом.

Из полученного результата следует, что
^Rвых
^{ R}_к .

Пример 3.3 В усилительном каскаде с ОК (рисунок 3.3)

^R_г ^1 кОм,
R_э  3 кОм,
R_н  100
Ом, и используется транзистор, у

которого
^h11б

 25

Ом;
^h12б
 2 10^4 ;
^h21б
 0,985;
^h22э
 1 мкСм. Найти

коэффициенты усиления по напряжению K_U и по току K_I, входное R_вх
и выходное R_вых сопротивления.
+E_к


R_н

Решение
Рисунок 5.3 – Усилительный каскад с общим коллектором

Перейдем от h-параметров схемы с ОБ к физическим параметрам, характеризующим схемы с ОЭ и ОК:
  h_21б 1 h_21б   0,985 1 0,985  65,7;
r_к  1 h_22б 1   1 110 1 65,7 15 кОм;
6

^rб ^{ h}12б
^h22б
 0,2 10^3
₁₀6
 200
Ом;

r_э  h_11б  r_б 1 h_21б   25  200
1 0,985  22
Ом.

Вычислим входное сопротивление схемы по формуле
^ R_э R_н ^

^Rвх
 r_б  ^ r_э  _{R  R} ^1   

 э н 


 200  ^ 22 
3 10³ 100
^  1  65,7  8,07 кОм.






^ 3 10³  100 ^
Коэффициент усиления схемы по напряжению определим по формуле

U
K  1  ^{Rэ Rн}
R_г
R_э  R_н  _

• 
  R_вх
  

  