Методические указания по выполнению ......2016/01/09 · Методические указания по выполнению практических

Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Ачинский колледж отраслевых технологий и бизнеса»

Методические указания

по выполнению практических работ

по дисциплине Электронная техника

для студентов 2 курса очного отделения

специальности 11.02.02 Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной

техники (по отраслям)

Ачинск, 2015 год

2

Рассмотрено на заседании

Цикловой методической комиссии

специальности 210414 Техническое

обслуживание и ремонт радиоэлектронной

техники (по отраслям)

Протокол №_______

Председатель цикловой комиссии

_______________ /М.В.Садовский

«____»__________ 20__ г.

Утверждаю

Заместитель директора по УМР

______________Г.В. Часовских

«____»__________20____г.

Рекомендована Научно-методическим советом

Протокол № ____________ от «____»__________ 20___ г.

Составитель: Костромитинова О.П. – преподаватель радиотехнических дисциплин первой

квалификационной категории Ачинского колледжа отраслевых технологий и бизнеса

Методические указания предназначены для студентов 2 курса специальности 11.02.02 Техническое

обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям) Пособие рассчитано на 16 часов

практических занятий и включает в себя описание 5 практических работ и 3 семинаров, составленных по

программе курса «Электронная техника» в соответствии с ФГОС и направлено на освоение профессиональных

компетенций.

В каждой работе приведены теоретические сведения, расчетные соотношения, методические указания к ее

выполнению, список необходимых приборов и оборудования, справочные материалы, примеры выполнения, а

также контрольные вопросы.

3

СОДЕРЖАНИЕ

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1 СЕМИНАР НА ТЕМУ «РАЗНОВИДНОСТИ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ» 4

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2 СЕМИНАР НА ТЕМУ «ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

ДИНИСТОРОВ, ТРИНИСТОРОВ, СИМИСТОРОВ» 6

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3 ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО

НИМ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЕЙ 9

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4 РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ

ТРАНЗИСТОРОВ В СХЕМАХ УСИЛИТЕЛЕЙ 12

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5 СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ УСИЛИТЕЛЕЙ С РАЗЛИЧНЫМИ

ЦЕПЯМИ МЕЖКАСКАДНОЙ СВЯЗИ 16

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ 19

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7 СЕМИНАР НА ТЕМУ «ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ

УСИЛИТЕЛЕЙ» 26

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8 РАСЧЁТ RС - ЦЕПИ 28

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 31

ПРИЛОЖЕНИЕ А 32

ПРИЛОЖЕНИЕ В 33

ПРИЛОЖЕНИЕ C 34

ПРИЛОЖЕНИЕ D 35

4

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1 СЕМИНАР НА ТЕМУ «РАЗНОВИДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ»

Тема 1.1 Полупроводниковые диоды

Цель: рассмотреть особенности конструкций, область применения, схемы включения

различных видов диодов.

Студент должен:

иметь представление:

об отличии полупроводниковых материалов от других материалов;

о конструкции полупроводниковых диодов; знать:

физические принципы работы полупроводниковых приборов,

физический принцип работы полупроводниковых диодов;

схемы включения и характеристики выпрямительных диодов, стабилитронов.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

Подготовить доклад, реферат или презентацию по одному из видов диодов. Где отразить:

структуру, принцип работы, УГО, характеристики, параметры и область применения

выбранного диода. Привести пример схемы практического применения выбранного диода.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Рисунок 1 – Виды диодов

Рисунок 2 – Примеры конструктивного исполнения диодов

Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления переменного тока низкой частоты

(50-100 000 Гц). В настоящее время широко применяются кремниевые выпрямительные диоды

5

с р-n-переходом плоскостного типа, имеющие во много раз меньшие обратные токи и большие

обратные напряжения по сравнению с германиевыми.

Высокочастотные диоды являются приборами универсального назначения. Они могут

работать в выпрямителях переменного тока широкого диапазона частот (до нескольких сотен

мегагерц), а также в модуляторах, детекторах и других нелинейных преобразователях

электрических сигналов.

Импульсные диоды являются разновидностью высокочастотных диодов и предназначены для

использования в качестве ключевых элементов в быстродействующих импульсных схемах.

Стабилитроны – это кремниевые плоскостные диоды, предназначенные для стабилизации

уровня постоянного напряжения в схеме при изменении в некоторых пределах тока через диод.

Варикапом называется специально сконструированный полупроводниковый диод,

применяемый в качестве конденсатора переменной емкости.

Фотодиод – полупроводниковый фотоэлектрический прибор с внутренним фотоэффектом,

отображающим процесс преобразования световой энергии в электрическую.

Светодиоды (электролюминесцентные диоды) преобразуют энергию электрического поля в

нетепловое оптическое излучение, называемое электролюминесценцией.

Туннельный диод – это полупроводниковый диод, в котором используется явление туннельного

пробоя при включении в прямом направлении.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет может быть представлен в виде доклада, напечатанного на листах формата А4 (2 -

3 листа), в виде презентации (8-12 слайдов), в виде видеоматериала (2-5 минут).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Почему в качестве материала для изготовления данного типа диодов используют

кремний?

2 Расскажите о конструктивном оформлении, условном графическом обозначении и

маркировке диодов.

3 Укажите основные параметры различных типов диодов, поясните их физический

смысл.

4 Расскажите о применении различных видов диодов в электронной аппаратуре.

5 Какими параметрами характеризуются прямая и обратная ветви вольтамперной

характеристики диода?

6 Какими преимуществами обладают кремниевые диоды по сравнению с

германиевыми?

7 Какие диоды — кремниевые или германиевые имеют меньшее прямое напряжение при

одном и том же токе?

8 Как зависит прямое напряжение на диоде от температуры?

9 Что называется сопротивлением диода по постоянному току, а что динамическим

сопротивлением?

10 Как зависит обратный ток германиевого диода от температуры?

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Электронная техника: Учебник / М.В. Гальперин. - 2-e изд., испр. и доп. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 352 с.: ил.

2 Горошков Б.И. Электронная техника: Учеб пособие для студ. сред. проф. образования / Б.И. Горошков, А.Б. Горошков. – М.: Издательский центр «Академия», 2010.

3 Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / А. Л. Марченко. — М. : ДМК Пресс, 2010.

6

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2 СЕМИНАР НА ТЕМУ «ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДИНИСТОРОВ, ТРИНИСТОРОВ,

СИМИСТОРОВ»

Тема 1.4 Тиристоры

Цель работы: Изучение свойств кремниевых переключающих диодов, особенностей их

характеристик и параметров, особенности практического применения.


знать:

- устройство, работу, обозначение, характеристики различных тиристоров. иметь представление:

- о практическом применении динисторов, тринисторов, симисторов;


Подготовить доклад, реферат или презентацию по одному из видов диодов, где отразить:

структуру, принцип работы, УГО, характеристики, параметры и область применения

выбранного тиристора. Привести пример схемы практического применения выбранного

тиристора.


Тиристором называется полупроводниковый прибор с двумя статическими состояниями

(состояние высокой проводимости – тиристор открыт, и состояние низкой проводимости –

тиристор закрыт). Тиристор может быстро переключаться из закрытого состояния в открытое, и

наоборот. Функционально тиристоры различаются на обладающие односторонней и

двусторонней проводимостью, и также имеющие управляющий электрод и не имеющие его.

Динистор (диодный тиристор, диод Шокли) — тиристор с односторонней

проводимостью без управляющего электрода;

Тринистор (триодный тиристор или просто тиристор) — то же с управляющим

электродом.

Симистор — двунаправленный тиристор.

На рисунке 1 представлены конструкции тиристоров различной мощности и назначения.

Рисунок 1 - Конструкции тиристоров различной мощности и назначения

http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php?title=%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80&action=edithttp://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php?title=%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80&action=edithttp://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80&action=edit

7

Четыре группы тиристорных схем

Переключение переменного напряжения (силовые ключи). Полезным для этих

устройств является низкая мощность, рассеиваемая тиристорами в переключательных схемах,

так как в них они либо закрыты (не проводят электрический ток), тогда мощность не

рассеивается, либо открыты, тогда рассеиваемая мощность невелика благодаря невысокому

напряжению на них.

Пороговые устройства. В них используется свойство тиристора переходить из одного

состояния в другое при достижении определенного напряжения (или силы тока). К этой группе

схем относятся релаксационные генераторы и фазовые регуляторы мощности.

Коммутация постоянного напряжения. Вообще тиристоры плохо приспособлены для

работы в цепях постоянного тока. Но большая мощность ряда распространенных тиристоров,

их способность работать с очень большими токами и напряжениями и высокая надежность

привлекают к ним внимание разработчиков приложений для постоянного тока. Придумано

несколько ухищрений, позволяющих закрывать незапираемые тиристоры в цепях постоянного

тока.

Экспериментальные устройства. Ряд устройств использует свойства тиристоров в

переходных режимах, на участках отрицательного сопротивления.

Примеры схем на тиристорах

Выключатели с временной задержкой

С помощью тринисторов и динисторов можно создавать коммутационные устройства с

устанавливаемой выдержкой времени (бесконтактные реле времени). Эти устройства

используются для включения или отключения нагрузки через определѐнный заранее

установленный промежуток времени после приложения управляющего сигнала или

срабатывания механического переключателя.

Рисунок 2 - Тринисторные выключатели с временной задержкой с однопереходным

транзистором: а – схема с задержкой времени включения;

б – схема устройства, автоматически отключающего нагрузку через некоторое время.

8

Рисунок 3

Схема узла, формирующего импульс включения тиристора точно в момент перехода сетевого

напряжения через нуль, приведена на рисунке 3, а, а временная диаграмма его работы - на

рисунке 3, б.


Отчет может быть представлен в виде доклада, напечатанного на листах формата А4 (2 - 3

листа), в виде презентации (8-12 слайдов), в виде видеоматериала (2-5 минут)


1. Что такое тиристор? 2. Какие разновидности тиристоров существуют? 3. Почему коллекторный переход тиристора оказывается смещенным в об-ратном

направлении при переключении тиристора из закрытого состояния в открытое?

4. В чем преимущества тринистора перед динистором? 5. Какими способами можно перевести тиристор из открытого состояния в закрытое? 6. Что такое двухоперационный тиристор? 7. Какова структура и принцип действия симметричных тиристоров? 8. Чем отличается управляемый выпрямитель от неуправляемого? 9. Что такое импульсный регулятор напряжения?




3 Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / А. Л. Марченко. — М. : ДМК Пресс, 2010.

9

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3 ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО НИМ ПАРАМЕТРОВ

УСИЛИТЕЛЕЙ

Тема 4.1 Характеристики и показатели аналоговых электронных устройств. Обратная связь

(ОС) в усилителях

Цель работы: изучение основные характеристики усилителей и определение основных

параметров усилителей графо - аналитическим методом.


знать:

- основные параметры и характеристики усилителей; - классификацию усилителей. - способы определения параметров усилителей по характеристикам;

уметь:

- строить АХ, АЧХ, ФЧХ - определять коэффициент передачи, динамический диапазон, полосу пропускания и т.д.


Построить АХ и АЧХ и определить коэффициент усиления, динамический диапазон,

коэффициент нелинейных искажений и полосу пропускания по заданным характеристикам

усилителей.


Основными характеристиками любого усилителя являются:

амплитудная характеристика, которая представляет собой зависимость UВЫХ = (UВХ). Для линейных усилителей это прямая, проходящая через начало координат;

амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) UВЫХ = (f) отражает зависимость амплитуды выходного сигнала от частоты. Реально в усилителях из-за наличия паразитных

емкостей и индуктивностей различные частоты усиливаются неодинаково;

фазово-частотная характеристика UВЫХ = (f) отражает зависимость угла сдвига фазы выходного сигнала по отношению к фазе входного сигнала; переходная характеристика

отражает реакцию усилителя на единичный скачок входного напряжения. Переходная

характеристика определяется по ее изображению на экране осциллографа при подаче на вход

усилителя входного сигнала прямоугольной формы. Процесс изменения выходного сигнала

может быть колебательным (кривая 1) либо апериодичным (кривая 2).

Важнейшими параметрами усилителя являются:

Uвых

Uвх

90

45

45

90

f0 f

Линейный усилитель

Нелинейный

усилитель

f

1

2Uвх

Uвых

UвыхШирокополосный

усилитель

Избирательный

усилитель

f

0

в) г) Рисунок 1 - Характеристики усилителя: амплитудная (а),

амплитудно-частотная (б), фазово-частотная (в) и переходная (г)

а) б)

10

коэффициенты усиления по току KI , напряжению KU и мощности KP:

;

вхΔI

выхΔI

IK ;

вхΔU

выхΔU

UK ,

ΔP

ΔPK

вх

выхP

где Iвх, Iвых, Uвх, Uвых, Pвх, Pвых – действующие значения токов, напряжений и мощностей на

входах и выходах усилителя;

полоса пропускания усилителя 2f характеризует частотные свойства усилителя. Измеряется на уровне 0,707 от Kmax,

.fff2НB

Для наглядности в ряде случаев АЧХ строится в относительных единицах усиления:

,K

)f(K)f(N

max

где К (f) - коэффициент усиления на частоте f; Kmax – максимальный коэффициент

усиления;

входное и выходное сопротивление, которые необходимо учитывать при согласовании с источником входного сигнала и с нагрузкой. В общем случае значения входного и выходного

сопротивлений носят комплексный характер и являются функцией от частоты:

)f(I)f(U)f(Z вхвхвх ;

;)()()( fIfUfZ выхвыхвых

выходная мощность усилителя – это мощность, которая выделяется на нагрузке;

искажения сигналов в усилителе – это отклонение формы выходного сигнала от формы входного сигнала. Различают два вида искажений: статические (нелинейные) и динамические

(линейные).

Нелинейные искажения возникают в усилителе за счет работы его на нелинейном

участке ВАХ.

Количественно нелинейные искажения оцениваются коэффициентом нелинейных

искажений Кн:

,А

)А...АА(K

1

2n

23

22

н

где Аn – амплитуда n-й гармоники; А1 – амплитуда основной гармоники выходного

сигнала.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1 Построить характеристики, приведенные на рисунках 3 и 4.

Рисунок 2 - АЧХ усилителя

К v

К m a x

0 . 7 0 7 K m a x

f 0 f н f в

2 f

f

11

Рисунок 3 - Амплитудно-частотные характеристики

Рисунок 4 – Амплитудно-частотные характеристики

Рисунок 5 – Амплитудные характеристики

2 По характеристикам определить параметры усилителей.

Определить полосу пропускания

П = _____________________________________ МГц

Определить коэффициент усиления усилителя

Кр = ____________________________________ dB

Динамический диапазон

Д = ______________________________________

Коэффициент нелинейных искажений

Кг = _____________________________________


название и цель работы

перечень контрольно-измерительной аппаратуры

схема исследования

таблицы отчетов и графики

12

результаты расчетов

краткие выводы по работе.


1 Какое устройство называется усилителем, назовите основные каскады усилителей.

2 Перечислите основные параметры усилителя.

3 Объясните принцип работы и назначение элементов схемы.

4 Почему в схемах предварительного усиления распространен каскад с общим эмиттером.

5 Способы питания усилительных элементов по постоянному току;

6 Способы стабилизации рабочей точки.

7 Способы организации обратной связи;

8 Влияние обратной связи на параметры усилителя.

9 Как создается ООС в схеме усилителя.

10 Как сказывается на коэффициенте усиления введение ООС.

11 Какая характеристика усилителя называется амплитудной и какая частотной.

12 Чем вызваны нелинейные искажения в усилителе.

13 Основные способы включения по переменному току, их достоинства и недостатки.




3 Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / А. Л. Марченко. — М. : ДМК Пресс,2010.

4 Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: учеб.пособие/ В.И. Лачин, Н.С. Савелов. – Изд.6-е, перераб. И доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2009.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4 РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ В СХЕМАХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Тема 4.2 Цепи питания усилительных элементов по постоянному току.

Цель работы: изучить методику расчета параметров транзистора графическим методом по

входным и выходным статическим характеристикам транзистора.


знать:

- классификацию усилителей. - основные параметры и характеристики усилителей; - основные способы включения по переменному и постоянному току, их достоинства и

недостатки.

уметь:

- выбирать способ включения усилительного элемента для получения параметров

усилителя.

- рассчитывать h – параметры.


Биполярный транзистор в схемотехнических приложениях представляют как

четырехполюсник и рассчитывают его параметры для такой схемы. Для транзистора как

четырехполюсника характерны два значения тока I1 и I2 и два значения напряжения U1 и U2

(рисунок 1).

13

Рисунок 1 - Схема четырехполюсника

Система h-параметров Система h-параметров используется как комбинированная система из двух предыдущих,

причем из соображений удобства измерения параметров биполярного транзистора выбирается

режим короткого замыкания на выходе (U2 = 0) и режим холостого хода на входе (I1 = 0).

Поэтому для системы h-параметров в качестве входных параметров задаются ток I1 и

напряжение U2, а в качестве выходных параметров рассчитываются ток I2 и напряжение U1, при

этом система, описывающая связь входных I1, U2 и выходных I2, U1 параметров, выглядит

следующим образом:

Значения коэффициентов в уравнении для h-параметров имеют следующий вид:

входное сопротивление при коротком замыкании на выходе;

выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи;

коэффициент обратной связи при холостом ходе во входной цепи;

коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе.

Кроме того, h-параметры наиболее просто определяются экспериментально, так как при

малом входном и высоком выходном сопротивлении транзистора сравнительно легко

осуществить режимы короткого замыкания на выходе и холостого хода на сходе транзистора.


Задача 1. Начертите входные характеристики транзистора (см. ПРИЛОЖЕНИЕ А),

включенного по схеме общим эмиттером, рассчитайте его h -параметры: входное

сопротивление h11, и коэффициент обратной связи по напряжению h12. Данные своего варианта

возьмите из таблицы 1.

Расшифруйте элементы маркировки транзистора.

Таблица 1 – Исходные данные Номер варианта Тип транзистора Рабочая точка Номер варианта Тип транзистора Рабочая точка

Uкэ, В Uбэ, В Uкэ, В Uбэ, В

1 ГТ402Б 5 0,31 13 ГТ320А 2,5 0,3

2 П411А 5 0,25 14 2Т301А 10 0,45

3 ГТ308Б 3,5 0,05 15 П411А 5 0,35

4 П201А 5 0,75 16 ГТ402Б 5 0,5

5 П605 5 0,15 17 П605 5 0,31

6 ГТ320А 2,5 0,25 18 П201А 5 1,5

7 2Т301А 10 0,25 19 ГТ308Б 2,5 0,125

8 П411А 5 0,3 20 ГТ320А 2,5 0,4

9 ГТ402Б 5 0,4 21 2Т301А 10 0,4

10 П605 5 0,2 22 ГТ402Б 5 0,45

11 П201А 5 1 23 ГТ320А 2,5 0,45

12 ГТ308Б 2,5 0,1 24 2Т301А 10 0,6

14

Задача 2. Начертите выходные характеристики транзистора (см. ПРИЛОЖЕНИЕ В),

включенного по схеме с общим эмиттером, рассчитайте его h-параметры: коэффициент

усиления (передачи) тока h21 и выходную проводимость h22. Данные своего варианта возьмите

из таблицы 2.

Расшифруйте элементы маркировки транзистора.

Таблица 2 – Исходные данные

номер варианта тип транзистора Рабочая точка номер варианта тип транзистора Рабочая точка

Uкэ, В Iб, mA Uкэ, В Iб, mA

1 ГГ402Б 10 6 14 КТ501Б 20 70*10-3

2 П411А 10 5 *10-3

15 КТ308В 15 0,25

3 ГТ308Б 10 0,6 16 ГТ320А 10 1,5

4 ГТ320А 5 1 17 ГТ308Б 20 1,2

5 КТ501Б 15 50 * 10-3

18 П411А 25 70*10-3

6 К2818 10 100 19 ГТ402Б 20 8

7 2Т301А 5 30 * 10-3

20 2Т301А 15 40*10-3

8 КТ308В 5 0,15 21 КГ818А 30 100

9 ГТ308Б 15 0,9 22 ГТ402Б 25 10

10 П411А 20 70 * 10-3

23 ГТ308Б 25 1,2

11 ГТ402Б 15 10 24 ГТ320А 2,5 1

12 2Т301А 10 40*10-3

25 КТ308В 15 0,2

13 КТ818А 20 150 26 КТ501Б 30 50*10-3

Методика расчета

3 а д а ч а 1

Правде чем приступить к решений, необходимо изучить принцип действия транзистора,

методику расчета и сущность его параметров.

Параметры транзистора: входное сопротивление h11 и коэффициент обратной связи по

напряжению h12 определяются по входным характеристикам.

1.1. Необходимо достроить входные характеристики транзистора и найти на них

рабочую точку М, которая определяется значениями напряжений на коллекторе UКЭ и на базе

UБЭ.

Рассмотрим расчет для рабочей точки

UКЭ = 2,5 В UБЭ = 0,4 В (рисунок 6 ПРИЛОЖЕНИЯ А)

1.2. На характеристике, соответствующей заданному напряжению на коллекторе UКЭ =

2,5 Б, строим характеристический треугольник АВС. При построении треугольника необходимо

соблюдать условия: рабочая точка М должна лежать на середине гипотенузы АВ, а катеты АС и

ВС параллельны осям координат. Стороны треугольника могут быть произвольными, но чем

больше кривизна характеристики, тем меньше должен быть треугольник, чтобы его гипотенуза

была ближе по форме к прямолинейной.

1.3. Рассматривая треугольник, можно установить, что напряжению на базе UБЭ1

соответствует ток базы IБ1, а напряжению UБЭ2 ток базы IБ2, т.е. изменению напряжения от UБЭ1

до UБЭ2 соответствует изменение тона базы от IБ1 до IБ2. Следовательно, катет

характеристического треугольника ВС представляет собой изменение тока базы ∆IБ, которое

достигается изменением напряжения на базе ∆ UБЭ (катет АС) при постоянном напряжении на

коллекторе.

Исходя из этого, определим приращение напряжения на базе ∆ UБЭ и соответствующее

ему приращение тока базы ∆IБ.

∆ UБЭ = АС = UБЭ2 - UБЭ1 = 0,45-0,34 = 0,11 В.

∆IБ = ∆IБ = IБ2 - IБ1 = 3,1 – 1,2 = 1,9 мА

1.4. Входное сопротивление транзистора для схемы с общим эмиттером

h11 = ∆ UБЭ / ∆IБ

1.5. Из точки М проводим линию КМ параллельную горизонтальной оси до пересечения

с ближайшей характеристикой UКЭ =0 В.

15

Длина этой линии покажет приращение напряжения на базе ∆ U’БЭ, вызванное

изменением напряжения на коллекторе от, UКЭ2 до UКЭ1, при постоянном токе базы.

Из характеристик (рисунок 6 ПРИЛОЖЕНИЯ А) видно, что эти приращения

определяются значениями напряжений

∆ U’БЭ =0,4 - 0,2 = 0,2 В.

∆UКЭ = UКЭ2 - UКЭ1 = 2,5 -0 = 2,5В,

1.6. Коэффициент обратной связи по напряжению

h12 = ∆ U’БЭ / ∆UКЭ =0,2 / 2,5 = 0,08

3 а д а ч а 2

Параметры транзистора коэффициент (передачи) усиления тока h21 и выходную

проводимость h22 определяют по выходным характеристикам.

2.1. Необходимо построить выходные характеристики транзистора и найти на них

рабочую точку М, которая определяется значениями напряжения на коллекторе UКЭ, и током

базы IБ. Рассмотрим расчет для рабочей точки UКЭ = 20 В, IБ = 600 мкА, (рисунок 7

ПРИЛОЖЕНИЯ В)

2.2. Для расчета коэффициента усиления h21 (β) при напряжении на коллекторе UКЭ = 20

В задаются изменением тока базы от значения IБ1 = 600 мкА до ближайшего (например, IБ2 =

900 мкА) и определяют соответствующие им токи коллектора IК1 и IК2.

Проводим из точки М вертикальную линию МN до пересечения с характеристикой IБ2 =

900мкА.

2.3. Из анализа построения видно, что при постоянном напряжении на коллекторе UКЭ =

20 В и изменении тока базы от значения IБ1 до IБ2 ток коллектора изменится от IК1 до IК2.

Руководствуясь этим, определяем приращения токов базы ∆IБ и коллектора ∆IК. ∆IК = MN - ∆IК2 - ∆IК1 = 50 – 30 = 20 мА,

∆IБ = IБ2 - IБ1 = 900 – 600 = 300 мкА,

2.4. Рассчитываем коэффициент усиления (передачи) тока транзистора

h21 = ∆IК / ∆IБ =20 / (300*10-3

) = 66,6

2.5. Считая постоянным ток базы для заданного режима IБ = 600 мкА, задаемся

изменением напряжения на коллекторе от заданного UКЭ1 = 20 В, например, до UКЭ2 = 35 В. При

этом ток коллектора изменится от значения IК1 = 30 мА до IК3 = 33,4 мА.

2.6. Анализируя эти построения, определяем приращение напряжения на коллекторе

∆UКЭ = ML = 35 - 20 =15 В

и вызванное им приращение тока коллектора

∆I’К = KL = IК3 - IК1 = 33,4 - 30 = 3,4 мА.

2.7. Рассчитаем выходную проводимость транзистора

h22 = ∆I’К / ∆UКЭ =3,4 * 10-3

/ 15 =0,0022 См.


- название и цель работы

- условие задачи

- статические характеристики транзистора

- порядок расчета

- результаты расчета


1 Что такое транзистор и для чего он используется? 2 Чем отличаются транзисторы типа p-n-p от транзисторов типа n-p-n? 3 Какие схемы включения транзистора используются? 4 Чем различаются схемы включения транзисторов? 5 Какие характеристики являются входными и выходными каждой из схем включения

транзистора?

6 Что такое h – параметры транзистора? 7 Как определить по характеристикам коэффициент усиления транзистора по току в схеме

с общим эмиттером?

16

8 Как определить по характеристикам коэффициент обратной связи по напряжению? 9 Как связаны между собой h – параметры схемы ОБ с h – параметрами схемы ОЭ.




3 Уве Наундорф. Аналоговая электроника. Основы, расчет, моделирование. - Москва: Техносфера, 2011. - 472 с.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5 СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ УСИЛИТЕЛЕЙ С РАЗЛИЧНЫМИ

ЦЕПЯМИ МЕЖКАСКАДНОЙ СВЯЗИ

Тема 4.4 Каскады предварительного усиления. Цепи межкаскадной связи Цель работы: Изучение работы многокаскадной схемы усилителя и определение основных

технических показателей усилительных каскадов в многокаскадной схеме.


знать:

- основные параметры и характеристики усилителей; - классификацию усилителей. - назначение, особенности работы каскадов предварительного усиления. - основные способы включения по переменному току, их достоинства и недостатки. - способы питания усилительных элементов по постоянному току; - способы стабилизации рабочей точки. - способы организации обратной связи; - влияние обратной связи на параметры усилителя.

уметь:

- выбирать способ включения усилительного элемента для получения параметров усилителя.

- рассчитывать элементы цепей питания и стабилизации усилительных элементов. - выбирать тип обратной связи для получения необходимых характеристик усилителя.


Цепи межкаскадной связи

Коэффициент усиления одиночных транзисторных каскадов не превышает нескольких

десятков, поэтому для усиления слабых сигналов применяются многокаскадные усилители,

которые строятся путем последовательного соединения отдельных усилительных каскадов

(рисунок 1).

Рисунок 1 - Структурная схема многокаскадного усилителя

В многокаскадных усилителях выходной сигнал предыдущего усилителя является

входным сигналом для последующего каскада. Входное сопротивление многокаскадного

усилителя определяется входным сопротивлением первого каскада, а выходное – выходным

сопротивлением последнего каскада. Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен

произведению коэффициентов усиления всех каскадов, входящих в него:

UnUUU KKKK ...21 ,

Uвх К1 К2 Кп-1

Uвых

Кп

Rг

17

где KU1, KU2, … KUn –коэффициенты усиления отдельных каскадов.

Важными характеристиками многокаскадного усилителя являются его амплитудно-

частотная и амплитудная характеристики. Отдельные каскады могут иметь различные АЧХ.

Общая АЧХ многокаскадного усилителя определяется всеми входящими в его состав

каскадами.

Расчет многокаскадного усилителя производят, начиная с оконечного каскада к первому.

Оконечный каскад рассчитывается по обеспечению требуемой мощности или тока

(напряжения). Количество каскадов определяется общим коэффициентом усиления. В

многокаскадных усилителях широко используются обратные связи, с помощью которых

достигаются требуемые технические параметры.


1 Составить схему двухкаскадного усилителя с резистивно-емкостной межкаскадной связью

Рисунок 2

2 Составить схему двухкаскадного усилителя с трансформаторной межкаскадной связью

Рисунок 3

3 Составить схему двухкаскадного усилителя с непосредственной межкаскадной связью

18

Рисунок 4

4 Составить схему многокаскадного усилителя на биполярных. В этой схеме в качестве

первого входного каскада включен эмиттерный повторитель, который обеспечивает

согласование высокоомного датчика сигнала со входным сопротивлением усилителя. Такой

каскад, не усиливая входной сигнал по напряжению, усиливает его по току и мощности. Все

остальные каскады собираются по схеме с общим эмиттером, давая усиление и по току и по

напряжению. Последний двухтактный каскад УМ обеспечивают усиление сигнала по

мощности, отдаваемой в нагрузку.

Рисунок 5



- схемы многокаскадных усилителей

- выводы


1 Какое устройство называется усилителем, назовите основные каскады усилителей.

2 Перечислите основные параметры усилителя.

3 Объясните принцип работы и назначение элементов схемы.

4 Почему в схемах предварительного усиления распространен каскад с общим эмиттером.

5 Способы питания усилительных элементов по постоянному току;

6 Способы стабилизации рабочей точки.

7 Способы организации обратной связи;

8 Влияние обратной связи на параметры усилителя.

9 Как создается ООС в схеме усилителя.

10 Как сказывается на коэффициенте усиления введение ООС.

11 Какая характеристика усилителя называется амплитудной и какая частотной.

12 Чем вызваны нелинейные искажения в усилителе.

13 Основные способы включения по переменному току, их достоинства и недостатки.

19


1 Электронная техника: Учебник / М.В. Гальперин. - 2-e изд., испр. и доп. - М.: ИД

ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 352 с.: ил.

2 Горошков Б.И. Электронная техника: Учеб пособие для студ. сред. проф. образования /

Б.И. Горошков, А.Б. Горошков. – М.: Издательский центр «Академия», 2010.

3 Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / А. Л. Марченко. —

М. : ДМК Пресс,2011.

4 Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: учеб.пособие/ В.И. Лачин, Н.С. Савелов. –

Изд.6-е, перераб. И доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2010.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЯ

Тема 4.4 Каскады предварительного усиления. Цепи межкаскадной связи

Цель работы: изучить методику расчета элементов схемы каскадов предварительного

усиления, правильно выбрать рабочую точку транзистора в режиме покоя, научиться подбирать

элементы схемы по справочнику.


знать:

- способы питания усилительных элементов по постоянному току; - способы стабилизации рабочей точки.

уметь:

- основные способы включения по переменному току, их достоинства и недостатки. - выбирать способ включения усилительного элемента для получения параметров усилителя.

- принципиальные и эквивалентные схемы резисторного каскада. - анализировать характеристики каскада; - рассчитывать элементы цепей питания и стабилизации усилительных элементов. - рассчитывать элементы резисторного каскада для получения заданных характеристик каскада.


В усилителях напряжения точка покоя выбирается исходя из заданных значений

амплитуды напряжения на коллекторе UКm и связанной с ней амплитудой тока коллектора IКm =

UКm / R’н, где R’н — сопротивление нагрузки переменному току. Чтобы исключить

возможность попадания рабочей точки в область насыщения и область отсечки (из-за чего

появляются значительные нелинейные искажения выходного сигнала), координаты точки покоя

должны удовлетворять следующим условиям;

З

Km

КП

КЭKmКЭП

k

II

UUU

,min

(1,2)

где Uкэмин — напряжение на коллекторе, соответствующее началу прямолинейного

участка выходных статических характеристик (рисунок 1, а); kз — коэффициент запаса.

Для транзисторов малой мощности рекомендуется брать Uкэмин = 1B, а для мощных

транзисторов— Uкэмин =2В. Коэффициент запаса kз не должен превышать 0,7—0,95, так как

иначе могут возникнуть значительные нелинейные искажения. В случае же выбора kз < 0,7

ухудшается к. п. д. каскада.

20

Кроме того, положение точки покоя должно удовлетворять условиям

max

max

ККПКЭП

КЭКmКЭП

PIU

UUU

т.е. точка покоя должна лежать левее вертикали гиперболы Ркмакс, где UКЭ макс и

Ркмакс — максимально допустимые напряжения и мощность.

В случае малого сигнала, когда выбор точки покоя не критичен, следует учитывать

зависимость параметров транзистора от режима, т. е. задаваться таким током IКП и напряжением

UКЭП, при которых коэффициент передачи тока h21Э, а также предельная частота fh21Б. имеют

максимальные значения.

Достаточно большому значению UКЭП будет соответствовать малая емкость Ск, которая

влияет на частотные свойства транзисторов. Обычно следует ориентироваться на режим,

рекомендуемый в справочнике (UКЭП = 5В; IКП =1 мА), хотя в ряде случаев отступления от этого

режима не только допустимы, но и желательны. Например, для повышения экономичности

усилителя целесообразно выбирать меньшие значения напряжения UКЭП и тока IКП. При этом,

конечно, должно выполняться условие (1). Однако при малых токах коллектора (менее 0,6—0.8

мА) проходная характеристика транзистора становится существенно нелинейной и возникают

нелинейные искажения. Поэтому желательно, чтобы мгновенные значения тока коллектора не

были меньше IКПмин = 0,6 ÷ 0,8 мА. В этом случае ток IКП следует определять по формуле

minKКmКП III

В усилителях мощности напряжение на коллекторе в режиме покоя выбирается согласно

условию

(3)

Ток покоя IКП в усилителе мощности, работающем в режиме А, должен удовлетворять

условию

КЭП

K

U

PКПI , (4)

при выполнении которого рассеиваемая на коллекторе мощность не превышает

заданного значения Рк.

После определения значений тока IКП и напряжения UКЭП на семействе выходных

характеристик отмечают точку покоя П (рисунок 2.1,б), по которой находят ток базы в режиме

покоя IБП. Если точка П не совпадает с приведенной на графике выходной характеристикой,

применяют метод интерполяции, используя две ближайшие к точке П характеристики. Токи IКП и IБП в сумме составляют ток эмиттера IЭП = IКП + IБП. Так как обычно IКП >> IБП , то IЭП ≈ IКП.

Усилитель с эмиттерной стабилизацией

Рассмотрим RС-усилитель, в котором транзистор включен по схеме с общим эмиттером и

используется эмиттерная стабилизация начального режима работы (рисунок 2).

Рисунок 2 – Усилитель с эмиттерной стабилизацией

Конденсатор С1 называемый разделительным, препятствует связи по постоянному току

источника входного сигнала с усилителем, что может вызвать нарушение режима работы транзистора по

постоянному току.

21

Конденсатор С2, также называемый разделительным, служит для разделения выходной

коллекторной цепи от внешней нагрузки по постоянному току. Конденсатор СЭ обеспечивает увеличение

коэффициента усиления усилителя по напряжению, так как уменьшает амплитуду переменной

составляющей напряжения URэ (говорят, что конденсатор Сэ ликвидирует отрицательную обратную связь

на переменном токе).

Легко заметить, что для рассматриваемой схемы линия нагрузки на постоянном токе (ЛН=, при

ивх=0) описывается следующим выражением, полученным при замене тока эмиттера током коллектора

(так как iэ ≈ iк):

Пусть параметры элементов схемы таковы, что в начальном режиме работы iб = iб2 .

Соответствующее положение начальной рабочей точки указано на рисунке 3. На основании

приведенного выше краткого анализа схемы с эмиттерной стабилизацией получаем

Рисунок 3 – Построение нагрузочной прямой

При расчетах часто принимают, что uбэ = 0,6.. .0,7В (для кремниевых транзисторов).

Пренебрегая током I'ко, получаем iк = βст • iб .Учитывая, что iэ = iк + iб, получаем

iб =iэ /(1 + βст )

Отсюда следует, что в схеме с эмиттерной стабилизацией ток базы непосредственно

зависит от того, какое значение коэффициента βст будет иметь конкретный используемый

транзистор. Если значение коэффициента βст окажется большим, то ток базы будет малым, и

наоборот.

Предположим, что напряжение питания Ек задано и требуется обеспечить начальный

режим работы при заданном начальном токе IКН.

Порядок определения RЭ, R1, R2. Напряжение URэ выбирают из соотношения

URэ = (0,1…0,3)*Ек

Затем, учитывая, что iэ ≈ iк, определяют RЭ

Определяют максимальный ток базы Iбмакс, соответствующий минимальному значению

βmin коэффициента ) β:

Iбмакс,= IКН / βmin

Выбирают ток iдел делителя напряжения на резисторах R1 и R2 протекающий при

отключении базы транзистора от делителя. При этом пользуются соотношением

Iдел = (8…10)* Iбмакс,

Находят сумму сопротивлений

R1 + R2 = Ек / iдел

Определяют напряжение = URэ + Uбэ. При этом считают, что Uбэ = (0,6...0,7) В.

Определяют R2 = UR2 / 1дел , и, используя вычисленное выше значение суммы (R1 + R2)

получают R1 = (R1 + R2) - R2

22

Параметры элементов усилителя (в частности, емкости конденсаторов С1, С2 и Сэ)

выбирают таким образом, чтобы в области средних частот переменные составляющие

напряжений на конденсаторах С1, С2 и Сэ были пренебрежимо малы.

При ручных графических расчетах этот факт находит отражение в том, что на выходных

характеристиках строят так называемую линию нагрузки на переменном токе ЛН~, наклон

которой определяется величиной

R1 // R2 =( RK * RH ) / (RK + RH)

Выше указывалось, что наклон линии нагрузки на постоянном токе ЛН= определяется

величиной RK + RЭ. Именно по линии ЛН~ перемещается рабочая точка РТ (не НРТ!),

характеризующая режим работы усилителя при наличии переменного входного сигнала uвх. На

рисункен 2.4 указана амплитуда Uнm напряжения на нагрузке uн, равная амплитуде переменной

составляющей напряжения UКЭ, и соответствующие предельные точки k и e на линии ЛН~. При

этом предполагается, что ток базы изменяется в пределах от iб1 до iб3. Изобразим временные

диаграммы, характеризующие работу усилителя (рисунок 4).

Обратим внимание на тот факт, что выходной сигнал uн сдвинут относительно входного

uвх на 180 градусов, т. е. RС-усилитель инвертирует сигнал по фазе. Иногда этот факт

подчеркивают тем, что считают коэффициент усиления по напряжению отрицательной

величиной

Рисунок 4 – Нагрузочные характеристики и осциллограммы напряжений

Коэффициент усиления усилителя по напряжению Кu является одним из наиболее важных

параметров усилителя. При условии, что RГ = 0, коэффициент Кu определяется выражением

где Uвх.m —амплитуда входного напряжения uвх.

Величина Uн.m определяется выражением

С учетом выражений для Uвх.m и Uн.m получим

Очевидно, что выходное сопротивление усилителя равно величине RК

Коэффициент усиления по току Кi определяют выражением

где Iвх.m, Iн.m — соответственно амплитуды тока источника входного сигнала и тока нагрузки.

В соответствии с принятыми допущениями Iвх.m = Iб.m . Легко заметить, что

23

С учетом этого получим

АЧХ и ФЧХ усилителя аналогичны типовым характеристикам. Спад АЧХ в области низких частот

обусловлен уменьшением коэффициента усиления усилителя за счет увеличения реактивного

сопротивления емкостей С1 С2, Сэ. Спад АЧХ в области высоких частот обусловлен ограниченными

частотными свойствами транзистора.


Примеры выполнения работы

Задача 1. Определить точку покоя резисторного усилителя на транзисторе КТ 3176 А9,

если

Ек =5В, RK = 4Ом, RЭ = 1Ом, R1 =300Ом, R2 = 200Ом, h21Э = 90. Определить параметр

h11Э в точке покоя.

Решение

1 Построим статические характеристики транзистора КТ 3176 А9.

Рисунок 5 - Статические характеристики транзистора КТ 3176 А9

2 Определить параметры эквивалентной схемы Еэкв и Rб (рисунок 6).

Рисунок 6 - Эквивалентная схема усилителя

Еэкв = Ек* R2 / (R1 + R2)

Rб = R2* R1 / (R1 + R2)

Подставив известные значения, получим Еэкв = 2В, Rб = 120 Ом.

Координаты пересечения нагрузочной прямой с осями в плоскости входных

характеристик определяются по формулам:

Uх.х = Еэкв , Iк.з = Еэкв / (Rб + (1 + h21Э)* RЭ),

Uх.х = 2В, Iк.з = 9,48 мА.

Построив нагрузочную прямую в плоскости входных характеристик, найдем точку ее

пересечения с характеристикой (Uкэ = 5В): Iбп = 5,7мА; Uбэп = 0,77 В. Параметр h11Э, или входное

24

сопротивление транзистора, определяется так же, как дифференциальное сопротивление диода.

Проводится касательная к входной характеристике транзистора, а h11Э определяется как отношение

катетов треугольника, образованного касательной и любыми двумя прямыми, параллельными осям

координат:

h11Э = ОммА

B

I

U7

10

07,0

.

Точки пересечения нагрузочной прямой с осями координат в плоскости выходных

характеристик определяются по формулам:

Uх.х = Ек,

Iк.з = Ек / (RK + (1+1/ h21Э) RЭ)

Учитывая, что h21Э >>1, можно считать, что

Iк.з = Ек / (RK + RЭ) ,

получим Uх.х = 5В, Iк.з = 1А.

Нагрузочная прямая пересекает семейство выходных характеристик в разных точках,

каждая из которых соответствует определенному значению базового тока. Искомое графическое

решение должно соответствовать пересечению нагрузочной прямой с характеристикой,

отвечающей значению тока базы Iб =5,7 мА. Такой кривой на выходных характеристиках нет.

Поэтому следует провести эту кривую самостоятельно. Она должна проходить между кривыми Iб

= 4 мА и Iб = б мА. Положение искомой точки покоя изображено на рисунке 6, б кружком.

Ей отвечают значения Iкп = 540мА и Uкэп = 2, 25 В.

Можно проверить полученные значения выходных параметров по формулам (βст = h21Э):

Iкп = βст • Iбп UКЭП = ЕК - IКП* Rк – (IКП + IБП)* RЭ,

получим IКП = 513 мА, UКЭП = 2,4 В.

Выходные параметры, полученные двумя разными способами, совпадают с точностью до и

7,5%. Погрешность связана с неточностью графического решения, а также с тем, что статический

коэффициент h21Э зависит от тока коллектора.

Задача 2 Для резисторного каскада на транзисторе КТ 216 А определить RЭ и Rк , обеспечивающие ток

IКП = 3 мА, если ЕК = 30 В, UКЭП = 15В, R1 = 90 кОм, R2 = 10 кОм. Определить Ku, Ki, если RН =

4*Rк .

Решение

1 Определим сумму сопротивлений (Rк+ RЭ), используя выражение

Rк+ RЭ = (ЕК - UКЭП)/ IКП Rк+ RЭ =5 кОм.

2 Определим параметры эквивалентной схемы Еэкв и Rб (рисунок 6).

Еэкв = 3В,

Rб = 9 кОм.

3 Определим положение точки покоя. На выходных статических характеристиках

(рисунок 7) отметим точку с координатами (3 мА, 15 В). Этой точке соответствует

характеристика с базовым током, имеющим значение между 40 мкА и 60 мкА. Находим ток IБП

примерно равный 47 мкА. На входной характеристике этому току соответствует напряжение

UБЭП = 0,7В.

25

Рисунок 7 - Статические характеристики транзистора КТ 216 А

4 Определим сопротивление RЭ используя выражение

RЭ = (Еэкв - IБП* Rб – UБЭП ) / (IБП + IКП),

RЭ = 616 Ом.

5 Определяем сопротивление Rк. Rк = 5 кОм – 0,6 кОм = 4,4 кОм.

6 По статическим характеристикам определим параметры h11Э и h21Э h11Э = 940 Ом, h21Э = 57,5

7 Определим коэффициент усиления по току по формуле

Кi = h21Э*( Rк / (Rк+ RH))*( Rб / (Rб + h11Э ))

Кi = 10.4

8 Определим коэффициент усиления по напряжению по формуле

Ku = (h21Э / h11Э)* (Rк * RH / (Rк+ RH))

Ku = 215

Ответ: Rк = 4,4 кОм, RЭ = 616 Ом, Ku = 215, Кi = 10.4.


1 Определить точку покоя резисторного усилителя по выше изложенной методике (см.

задачу 1). Данные своего варианта возьмите из таблицы 1, статические характеристики

приведены в ПРИЛОЖЕНИИ С.

Таблица 1 - Исходные данные Тип транзистора ЕК, В Rк, Ом RЭ, Ом R1, Ом R2, Ом h21Э

КТ 3176 А9 10 19,5 0,5 385 40 180

2Т 860 16 9 1 650 100 140

2Т 860 24 19 1 900 100 130

КТ 216 А 30 4900 100 95000 5000 54

КТ218 10 276 10 2000 200 11

КТ 3176 А9 7 25 1 400 50 160

2Т 860 20 100 8 1500 400 120

2Т 860 18 45 3 700 120 150

КТ 216 А 20 3500 200 40000 2500 70

КТ218 8 400 35 3000 400 20

КТ 3176 А9 10 40 3 200 10 170

2Т 860 15 120 12 800 250 150

2Т 860 24 1000 130 950 150 130

КТ 216 А 30 4000 100 20000 2000 70

КТ218 9 300 15 1000 50 30

2 Для резисторного каскада определить RЭ и Rк. Определить Ku, Ki, если RН = 4*Rк по

выше изложенной методике (см. задачу 2). Данные своего варианта возьмите из таблицы 2,

статические характеристики приведены в ПРИЛОЖЕНИИ C.

26

Таблица 2 - Исходные данные Тип транзистора ЕК, В IКП, мА UКЭП, В R1, Ом R2, Ом

КТ 3176 А9 10 500 3 385 40

2Т 860 16 600 8 650 100

2Т 860 24 850 12 900 100

КТ 216 А 30 3.7 15 95000 5000

КТ218 10 15 6 2000 200

КТ 3176 А9 7 300 2 400 50

2Т 860 20 820 10 1500 400

2Т 860 18 950 8 700 120

КТ 216 А 20 5 10 40000 2500

КТ218 8 25 4 3000 400

КТ 3176 А9 10 600 2,5 200 10

2Т 860 15 300 8 800 250

2Т 860 24 600 12 950 150

КТ 216 А 30 6,5 15 20000 2000

КТ218 9 26 5 1000 50



- исходные данные

- статические характеристики транзистора

- основные расчетные соотношения и результаты расчета

- выводы по работе.


1 Начертить схему RC – усилителя, объяснить назначение элементов схемы. 2 Составить систему уравнений по второму закону Кирхгофа для определения параметров

схемы.

3 Объяснить назначение конденсатора Сэ, и его влияние на коэффициент усиления усилителя.

4 Записать выражения для определения статических h –параметров транзистора в усилителе.

5 Какая нагрузочная характеристика называется статической, а какая динамической.




3 Уве Наундорф. Аналоговая электроника. Основы, расчет, моделирование. - Москва: Техносфера, 2010. - 472 с.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7 СЕМИНАР НА ТЕМУ «ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ»

Тема 4.7 Резонансные усилители Цель работы: ознакомиться с устройством и изучить основные характеристики резонансного

каскада.


знать:

- назначение резонансных усилителей и требования к ним; - принципиальную схему и принцип работы каскада.

27

уметь:

- составлять и анализировать эквивалентную схему каскада.


Резонансный усилитель ~ это усилитель, в качестве нагрузки которого используется

колебательный контур. Схема наиболее часто используемого резонансного усилителя с общим

эмиттером приведена на рисунке 1. Здесь в качестве коллекторной нагрузки используется

параллельный колебательный контур.

Рисунок 1 - Схема резонансного усилителя с общим эмиттером

Резонансные усилители широко используются в приемниках для выделения и усиления

сигналов нужной радиостанции и подавления сигналов других радиостанций. Для повышения

избирательности в высококачественных резонансных усилителях вместо простейшего параллельного

колебательного контура используются сложные полосовые фильтры, содержащие несколько

колебательных контуров.

Пример промышленного применения резонансного усилителя.

Рисунок 2

Резонансные усилители широко используются в приемниках для выделения и усиления

сигналов нужной радиостанции и подавления сигналов других радиостанций. Для повышения

избирательности в высококачественных резонансных усилителях вместо простейшего параллельного

колебательного контура используются сложные полосовые фильтры, содержа

Documents

Методические указания по выполнению ......2016/01/09 · Методические указания по выполнению практических