МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

Кафедра електричних апаратів

К У Р С О В А Р О Б О Т А

З ДИСЦИПЛІНИ “СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ В ЕЛЕКТРО-

ПОБУТОВІЙ ТЕХНІЦІ”

ПІДСИЛЮВАЛЬНИЙ КАСКАД НА БІПОЛЯРНОМУ ТРАНЗИСТОРІ

Виконав: студент групи ЕМБ-2__Б

Керівник: доцент Середа О.Г.

Харків 2004

1. ЗАВДАННЯ

R3

R1

R2

VT1 C1

C2

Ег

Е Rг R4 CЕ

Rн

Рисунок 1.1 – Схема підсилювального каскаду

Тип транзистора ГТ 313В;

Напруга джерела живлення Е = 5 В;

Напруга колектор-емітер Uсe = 2,5 В;

Струм колектора Iс = 15 мА;

Опір навантаження Rн = 500 Ом;

Опір джерела сигналу Rг = 40 Ом;

Температура навколишнього середовища:

мінімальна t = -20 ºC;

максимальна t = 40 ºC.

Тема курсової роботи – розрахунок підсилювального каскаду на біполярному транзисторі зі стабілізацією положення робочої точки.

Мета роботи – вивчення параметрів біполярних транзисторів та методів розра-хунку схем підсилювальних каскадів за постійним та змінним струмом, дослідження впливу температури навколишнього середовища на положення робочої точки.

Початкові дані. Схема підсилювального каскаду (Додаток 1), тип транзистора, напруга колектор-емітер UCE та струм колектора IС у робочій точці при температурі на-вколишнього середовища t0=200C, ЕРС джерела живлення Е, опір навантаження Rн і опір джерела сигналу Rг, мінімальна tamin та максимальна tamax температура навколиш-нього середовища.

Робоче завдання. 1. Навести задану схему підсилювального каскаду, описати призначення усіх її

компонентів та процеси у схемі. 2. Навести усі електричні, максимально допустимі параметри та габаритне крес-

лення транзистора із довідника. 3. Використовуючи довідникові дані, побудувати суміщені статичні характерис-

тики для схеми із спільним емітером (СЕ): вихідні – у першому, вхідні – у третьому квадранті. За даними ЕРС Е джерела живлення та параметрів робочої точки UCE та IC побудувати на вихідних характеристиках лінію навантаження за постійним струмом, а у другому квадранті – динамічну характеристику прямої передачі за струмом.

4. Розрахувати максимально допустиму для даної максимальної температури на-вколишнього середовища tamax постійну потужність розсіювання колектора Pcmax без охолоджувача та побудувати криву цієї потужності на вихідних характеристиках.

5. Навести задану схему каскаду за постійним струмом (схему зміщення). За вихі-дними характеристиками транзистора визначити статичний коефіцієнт передачі струму бази h21E . Розрахувати опір усіх резисторів схеми. Навести узагальнену схему підсилю-вального каскаду за постійним струмом, визначити значення ЕРС її джерел, опір резис-торів при умові еквівалентності заданій схемі підсилювального каскаду і величину зага-льного коефіцієнта температурної нестабільності S.

6. Навести нестабілізовану схему зміщення з фіксованим струмом бази та розра-хувати опір резисторів при заданому положенні робочої точки і ЕРС джерела живлен-ня.

7. Розрахувати на персональному комп’ютері температурні залежності статичних коефіцієнтів передачі струмів емітера h21B і бази h21E, напруги база-емітер UВЕ, зворот-ного струму колектора ICBO, колекторного IC та базового IB струмів для нестабілізованої та заданої стабілізованої схем (за параметрами еквівалентної узагальненої схеми). Роз-рахунок оформити у вигляді таблиці, за даними якої побудувати графіки усіх залежно-стей. На лінію навантаження нанести значення струму колектора при максимальній та мінимальній температурах. Якщо перевищення струму для стабілізованої схеми вия-виться вище допустимого значення, належить перерахувати опір резисторів з метою зниження коефіцієнта температурної нестабільності й повторити розрахунок.

8.Для максимальної температури навколишнього середовища для нестабілізова-ної та стабілізованої схем розрахувати та порівняти складові прирощення струму коле-ктора, які обумовлені температурними залежностями коефіцієнта h21E, напруги UEB і струму ICBO. Для максимального та мінімального значень h21E із довідника оцінити не-стабільність обох схем при мінімальному та максимальному значеннях h21E, розрахува-вши прирощення струму колектора відносно його значення у робочій точці при кімна-тній температурі..

9. Розрахувати втрати потужності у резисторах кіл живлення обох схем і порів-няти із потужністю у транзисторі у режимі спокою.

10. За статичними характеристиками визначити графічно низькочастотні гібридні параметри (h-параметри) для схеми із СЕ та за ними розрахувати h-параметри для схе-ми із спільною базою (СБ), навести еквівалентну схему транзистора з h-параметрами. Навести повну еквівалентну Т-образну низькочастотну схему заміщення транзистора з власними (фізичними) параметрами, вивести розрахункові рівняння та визначити влас-ні параметри через h-параметри схеми з СЕ.

11. Навести схему каскаду, що розраховується, для змінного струму на середній частоті та розрахувати диференційні параметри транзистора і схеми каскаду: коефіціє-нти підсилювання за напругою АU і струмом А1, вхідний RВХ та вихідний RВИХ опори, ЕРС еВИХ еквівалентного джерела за змінним струмом для повної та спрощеної еквіва-лентних схем транзистора з h-параметрами. Порівняти результати.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ З ВИКОНАННЯ РОБОЧОГО ЗАВДАННЯ 1. ПАРАМЕТРИ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНЗИСТОРА Із довідника [1] наводяться усі електричні та максимально допустимі параметри

транзистора і його габаритне креслення із зазначенням виводів. За довідковими даними на аркуші міліметрового паперу формату А4 будуються

суміщені статичні характеристики транзистора для схеми з СЕ: у першому квадранті – вихідні характеристики, у третьому – вхідна характеристика при напрузі колектор-емітер UCE , що не дорівнюється нулю (рис.1.1). На вихідних характеристиках виділя-ється зона безпечної роботи, яка обмежена максимально допустимими параметрами: постій-ним струмом колектора IСmax, постійною напругою колектор-емітер UCEmax, по-стійною потужністю розсіювання колектора PC max.

Значення потужності PСmax для транзистора, який працює без охолоджувача, розраховується за виразом

thja

ajC R

ttP maxmax

max

−= , (1.1)

де tjmax – макcимально допустима температура колекторного переходу, 0С; ta max – максимальна температура навколишнього середовища, 0С; Rthja - загальний тепловий резистанс, град /Вт. Крива Pc max на вихідних характеристиках (рис.1.1), тобто у осях UCE і IС, визнача-

ється рівнянням CCEc IUP ⋅=max , (1.2)

і виявляється гіперболою.

U , В

P max I = 0 мА в

Q Q''

0

∆ U BE

∆ I к

∆ U кэ

Q'

∆ I в

I в , мА

I с , мА

СЕ

U ЕВ0

U ,B ЕВ

I в 1

I в2

I в3 I в4

I в5

I в6 I в7

I в8

Рисунок 1.1 – Суміщені статичні характеристики.

2. ОПИС СХЕМИ І МЕТОДУ РОЗРАХУНКУ ПІДСИЛЮВАЧА На рис.2.1. наведена схема підсилювального каскаду змінної напруги на біполяр-

ному транзисторі з емітерною стабілізацією положення робочої точки і базовим діль-ником напруги, яка одержала найбільше застосування [2]. Схема має транзистор pnp-типу, що включений з СЕ.

Робоча точка Q на вихідних характеристиках транзистора (рис.1.1) задається на лінії навантаження транзистора за постійним струмом, яка визначає взаємозв’язок струму колектора IС і напруги між колектором та емітером UCE та постійним струмом бази IB. Лінія навантаження визначається напругою джерела живлення Е та опорами резисторів R3 та R4 і описується рівнянням для контуру струму IС

( ) CCECE IRREIRIREU 4334 +−≈−−= . (2.1)

R3

R1

R2

R4 R г

R н

VT1 C1

C2

C E

Е г

Е

C ф

Рисунок 2.1- Схема підсилювального каскаду

Вона будується на вихідних характеристиках (рис.1.1) через задану робочу точку з параметрами IC та UCE і так названу точку холостого ходу з параметрами 0=CI та

EUCE = і не повинна перетинати межу зони безпечної роботи. Постійний струм бази IB задається резисторами R1 та R2 , які створюють базовий

дільник напруги. Струму IB відповідають постійні струм колектора IC та напруга UCE в робочій точці Q, яка визначена перетинанням відповідній струму IB вихідній характе-ристики транзистора та лінії навантаження.

Для аналізу роботи транзистора треба використати динамічну характеристику прямої передачі за струмом - залежність струму колектора від струму бази, яка буду-ється у другому квадранті за точками перетину лінії навантаження з вихідними харак-теристиками, які відповідають певним струмам бази (дивися рис.1.1). На вхідну харак-теристику і характеристику прямої передачі за струмом треба нанести положення ро-бочої точки Q′ та Q ′′ .

Таким чином, джерело живлення Е та резистори R1...R4 створюють схему змі-щення (живлення) транзистора. На резисторі R4, який включається у коло емітера, здійснюється емітерна стабілізація – негативний зворотний зв’язок за струмом колек-тора. Цей зв’язок необхідний для стабілізації положення робочої точки підсилювача

при зміні температури навколишнього середовища або розкиду статичного коефіцієнта передачі струму бази h21E. Для усунення негативного зворотного зв’язку за змінним струмом на резисторі R4 він зашунтований конденсатором СЕ.

Джерело вхідного сигналу змінного струму з ЕРС eг і опором Rг підключено до входу підсилювача через розподілювальний конденсатор С1. Підсилений сигнал змін-ної напруги створюється на резисторі R3 і через розподілювальний конденсатор С2 пе-редається на резистор нава-нтаження Rн.

Ємності усіх конденсаторів розраховуються таким чином, щоб падіння напруги на них від змінних складових струмів не вносили по-мітних змін до роботи підсилюва-чів, коли вони працюють на нижчій час-тоті робочого діапазону частот підсилювача. На частотах більш 1 кГц усі конденсатори схеми практично становлять коротко за-мкнене коло для змінної складової. Для постійної складової вони встановлюють розі-мкнене коло. Це означає, що для змінної та постійної складових ек-вівалентні схеми підсилювача розрізняються. На рис.2.2 показана екві-валентна схема підсилювача для постійного струму, а на рис.2.3 – для змінного. Розрахунок підсилювача у такому ви-падку доцільно проводити роздільно для постійної та змінної складових. Аналіз схеми за постійним струмом провадиться без обліку вхідного сигналу змінного струму, а ана-ліз схеми за змінним струмом не ураховуває джерело живлення Е та інші джерела по-стійної напруги.

Аналіз схем рис.2.2 та рис.2.3 провадиться на підставі рівнянь математичних мо-делей транзистора для постійного та змінного струмів і відповідних еквівалентних схем (див. розділи 3 та 4).

Рисунок 2.2 -Еквівалентна схема Рисунок 2.3. –Еквівалентна каскаду за постійним струмом схема каскаду за змінним

струмом

R3

R1

R2 R4

VT1

Е

Рисунок 2.2

R1 R2

R г

R н

VT1

Е г R3

Рисунок 2.3

3. РОЗРАХУНОК КАСКАДУ ЗА ПОСТІЙНИМ СТРУМОМ 3.1.Нестабільність робочої точки. Розрахунок схем підсилювальних каскадів за постійним струмом із включенням

транзистора із СЕ провадиться з використанням ідеа-лізованої математичної моделі бі-полярного транзистора та його еквіва-лентної схеми. Постійний струм колектора IC ви-значається у цьому ви-падку за виразом

( ) CBOEBEC IhIhI 2121 1++= , (3.1.1) де h21E – статичний коефіцієнт передачі струму бази, який надається у довідниках;

IB – постійний струм бази; ICBO- зворотний струм колектора при розімкненому виводі емі-тера,що є обов’язковим довідковим параметром. Другий додаток у рівнянні (3.1.1) визначає струм колектора ICЕO при розімкнено-

му виводі бази, тобто при 0=BI , ( ) CBOECEO IhI 211+= . (3.1.2)

В ідеалізованій моделі не ураховуються залежності коефіцієнта h21E від струму колектора IC та напруги колектор-емітер UCE, тобто прийма-ється h21E=const, а вихідні характеристики уявляються горизонтальними прямими, для яких однаковим приро-щенням струму бази ∆IB відпові-дають однакові прирощення колекторного струму ∆ІС, що пропорційні величині h21E

Значення коефіцієнта h21E і струму ICBO, що входять до рівняння (3.1.1), залежать від температури, тому розрахунок опорів резисторів у схемах живлення транзистора провадиться для кімнатної температури Ct 0

0 20= , котрій також відповідають характе-ристики у довіднику. У кур-совій роботі величина коефіцієнта h21E(t0) визначається за рівнянням (3.1.1) як

( ) ( ) ( )( ) ( )00

00021 tItI

tItIth

CBOB

CBOCE +

−= , (3.1.3)

де струми IC(t0) та IB(t0) відповідають робочій точці Q на вихідних характеристиках. За-лежність коефіцієнта h21E від температури розра-ховуються через статичний коефіцієнт передачі струму емітера

E

CBOCB I

IIh

−=21 , (3.1.4)

залежність якого від температури, що обумовлюється зміною часу життя нерівноваж-них носіїв заряду в базі транзистора, має вигляд

( ) ( ) ( )002121 ttthth BB −+= γ , (3.1.5) де h21B(t0) – значення коефіцієнта h21B при кімнатній температурі t0;

γ - температурний коефіцієнт, 1/ 0C; t – значення температури, 0С. В роботі величина коефіцієнта h21B(t0) знаходиться через коефіцієнт h21E(t0) як

( ) ( )( )021

021021 1 th

thth

E

EB +

= . (3.1.6)

Температурний коефіцієнт γ визначається за виразом

( )021 th

C

E

A=γ , (3.1.7)

де СА – емпіричний коефіцієнт, що приймається 0,014 1/0С для гер-манієвих і 0,005 1/0С для кремнієвих транзисторів.

Величина коефіцієнта h21E(t) знаходиться через значення h21B(t), що розрахову-ється по (3.1.5), як

( ) ( )( )th

thth

B

BE

21

2121 1−

= . (3.1.8)

Залежність струму ICBO від температури обумовлюється зміною ко-нцентрацій неосновних носіїв заряду і розраховується за виразом

( ) ( ) ( )[ ]00 exp tttItI CBOCBO −= λ , (3.1.9) де λ – температурний коефіцієнт, який для германієвих транзисторів дорівнює 0,09 1/0С, а для кремнієвих – 0,07 1/0С.

Із рівнянь (3.1.8) та (3.1.9) видно, що коефіцієнт передачі струму бази h21E і струм ICBO істотно залежать від температури і, отже, при незмінному струмі бази струм коле-ктора також сильно залежить від температури.

Значення струму бази у робочій точці визначається величиною ЕРС джерела жи-влення та опорами резисторів схеми. У нестабілізованій схемі живлення, що наведена на рис.3.1.1, має місце контур протікання струму бази IBH, який не залежить від струму колектора. Його значення визначається за виразом

BH

BEBH R

UEI

−= , (3.1.10)

де UBE – напруга база-емітер транзистора у робочій точці, В; RBH – опір резистора RBH, Ом.

ВН СН R R

VT

Е

Рисунок 3.1.1 – Нестабілізована схема живлення

Так як напруга UBE, що входить до (3.1.10), також залежить від тем-ператури, то

розрахунок опору резистора RBH провадиться із (3.1.10) через значення постійного

струму IBH(t0) та напруги UBE(t0) у робочій точці на вхідній характеристиці (рис.1.1) при температурі t0 за рівнянням

( )( )0

0

tI

tUER

BH

BEBH

−= . (3.1.11)

Залежність постійної напруги UBE від температури, що обумовлена зміною кон-центрації неосновних носіїв заряду, визначається за виразом

( ) ( ) ( )00 ttBtUtU BEBE −−= , (3.1.12) де В – температурний коефіцієнт, який для германієвих та кремнієвих транзисторів дорівнює -0,002 В/0С, із якого видно, що напруга UВЕ змен-шується при збільшенні те-мператури. Це у схемі рис.3.1.1 приводить до незначного зростання струму бази при збільшенні температури.

Підставивши вираз (3.1.10) до рівняння (3.1.1), отримаємо формулу постійного струму колектора у схемі рис.3.1.1

( ) CBOEBH

BEECH Ih

R

UEhI 2121 1++

−= . (3.1.13)

Таким чином, залежність постійного струму колектора від температури у схемі рис.3.1.1 обумовлюється односпрямованими тем-пературними залежностями коефіціє-нта h21E, струму ICBO і струму IB. У наслідку відбувається значне зміщення робочої точ-ки Q по лінії навантаження на вихідних характеристиках угору при збільшенні тем-ператури та униз при її зменшенні. Зміщення (дрейф) робочої точки при-водить до зменшення амплітуди неспотвореного вихідного сигналу або його спотворенню.

Із виразу (3.1.1) видно, що зменшити вплив температури на струм колектора, тоб-то стабілізувати робочу точку, можна тільки зменшенням постійного струму бази при нагріванні та збільшенням його при охолодженні транзистора. Для цього до схем жив-лення вводиться негативний зворотній зв’язок за постійним струмом колектора. У схемі на рис.2.2 цей зв’язок створюється за рахунок падіння напруги від постійного струму колектора на резисторі R4, через який протікає також постійна складова струму бази. Схеми живлення біполярних транзисторів із негативним зворотнім зв’язком називаються також стабілізованими, до них відносяться схеми, що наведені у додатку 1. Досліджува-ти вплив температури на положення робочої точки у цих схемах зручніше на основі ек-вівалентної узагальненої схеми рис.3.1.2, до якої приводиться кожна схема живлення транзистора.

R B R E R C

+ + - -

E C E B

VT1

Рисунок 3.1.2 – Узагальнена схема живлення

Значення опорів резисторів RE, RB, RC та ЕРС джерел ЕВ і ЕС еквівалентної уза-гальненої схеми знаходяться через опори та ЕРС дже-рела живлення Е стабілізованої схеми за умовами еквівалентності схем – рівність опорів та напруг між кожною парою однойменних виводів схем при відключених транзисторах.

Для нестабілізованої схеми (рис.3.1.1) EEERRRRR CBCHCBHBE ===== ;;;0 .

Для стабілізованої схеми (рис.2.2) EERRRR CCE === ;; 34 , а опір резистора RB та ЕРС ЕВ визначаються на основі теореми про еквівалентний генератор (теорема Тевені-на)

21

21

RR

RRRB +

⋅= ; (3.1.14)

21

2

RR

REEB +

= . (3.1.15)

При розрахунках інших стабілізованих схем додатка 1 аналогічні вирази нале-жить отримати самостійно.

Негативний зворотний зв’язок за постійним струмом у схемі рис.3.1.2 здійсню-ється за допомогою резистора RE. Зміна падіння напруги на цьому резисторі при зміні струму колектора приводить до протилежних змін струму бази.

R B R E R C

E C E B

U EB

β � I B

I CE0

Рисунок 3.1.3 – Еквівалентна узагальнена схема живлення

Замінивши у схемі рис.3.1.2 транзистор його еквівалентною схе-мою для постій-ного струму, одержимо еквівалентну схему рис.3.1.3. У цій схемі не ураховано резіс-танс бази транзистора, а напруга на емітер -ному переході подана тільки генератором напруги UBE. Скориставшись методом накладення, одержимо вираз для струму бази

CBE

BEBB gI

RR

UEI −

+−

= , (3.1.16)

де BE

E

RR

Rg

+= . (3.1.17)

Із виразу (3.1.16) наочно можна побачити негативний зворотний зв’язок за по-стійним струмом колектора IC. Коефіцієнт g при струмі IC визначає частку цього стру-му, що відводиться до кола бази.

Підставивши у (3.1.16) рівняння (3.1.1) для струму IC, одержимо вираз для стру-му бази у схемі рис.2.2. через параметри транзистора та еквівалентної узагальненої схеми живлення рис.3.1.3.

( )

+−

+−

+= CBOE

BE

BEB

EB Ihg

RR

UE

ghI 1

1

121

21

(3.1.18)

Підставивши у (3.1.1) рівняння (3.1.16), одержимо вираз для постійного струму колектора через ці ж параметри.

+++−

+= CBO

E

E

BE

BEB

E

EC I

h

h

RR

UE

gh

hI

21

21

21

21 1

1. (3.1.19)

Множник перед квадратною дужкою називають загальним коефі-цієнтом темпе-ратурної нестабільності схеми живлення і позначають бук-вою S, тобто

( )( ) ( )

( )021

021021

021

1

1

1th

R

R

R

R

thtgh

thS

BB

E

B

E

BE

E

−+

+=

+= . (3.1.20)

Із виразу (3.1.19) видно, що зменшення прирощення струму IC досягається змен-шенням коефіцієнта S, для чого в узагальненій схемі рис.3.1.3 належить збільшувати

опір резистора RE та зменшувати опір ре-зистора RB. Максимальне значення коефіцієн-та S має у нестабілізованій схемі рис.3.1, де RE=0, a S=h21E(t0).

Оцінити вплив на струм IC кожного із трьох залежних від темпе-ратури парамет-рів (h21E,UBE, ICBO) можна, якщо ввести коефіцієнти нес-табільності за кожним із пара-метрів. Вирази для цих коефіцієнтів знахо-дяться із рівняння для повного прирощення струму колектора

CBOCBO

CBE

BE

CE

E

CC I

I

IU

U

Ih

h

II ∆

∂∂

+∆∂∂

+∆∂∂

=∆ 2121

. (3.1.21)

Кожна часткова похідна у цьому рівнянні є частковим коефі-цієнтом нестабіль-ності за відповідним параметром і його можна записати як

CBOIiBEUEEhC ISUShSI ∆+∆+∆=∆ 2121 , (3.1.22) де Sh21E – коефіцієнт нестабільності, який ураховує зміну h21E;

SU - коефіцієнт нестабільності, який ураховує зміну UBE; SI – коефіцієнт нестабільності, який ураховує зміну ICBO. Коефіцієнти нестабільності відображають ступінь зміні IC з-за зміни умови робо-

ти транзистора. Наприклад, SI показує, як зміниться струм ІС при зміні тільки струму ІСВО, а ∆ІСВО – це зміна струму ІСВО.

Вирази для Sh21E, SU та SI можна знайти, якщо взяти часткові похідні рівняння для струму ІС (3.1.13) для нестабілізованої схеми рис.3.1.1 та (3.1.19) для узагальненої ста-білізованої схеми рис.3.1.2. Ці вирази наведені у таблиці 1.

Значення прирощень ∆h21E, ∆UBE та ∆ICBO при зміні температури від t0 до tmax ви-значаються за даними розрахунків температурних зале-жностей параметрів транзисто-ра, що отримано. Якщо використати кое-фіцієнт Sh21E, можна також визначити приро-щення струму колектора ∆IC відносно струму ІС у робочій точці при t0=200C для міні-мального та максимального довідкових значень коефіцієнта h21E.

Таблиця 1 – Часткові коефіцієнти нестабільності Коефіцієнт нестабільності

Схема рис.3.1.1. Схема рис.3.1.2.

Sh21E, A ( ) ( )

E

CBOc

h

tItI

21

00 − ( )( )[ ] EE

CBOC

htgh

tII

21021

0

1+−

SU, Cм ( )B

E

R

th 021 ( )( )[ ]( )BEE

E

RRtgh

th

++ 021

021

1

SI ( )0211 th E+ ( )( )021

021

1

1

tgh

th

E

E

++

Таким чином, розрахунок температурної залежності положення робочої точки в

усіх схемах живлення можна провадити за еквіва-лентною узагальненою схемою рис.3.1.2.

3.2. Розрахунок схем живлення Розрахунок опорів резисторів стабілізованих схем живлення транзистора прова-

диться за умовами:

а) одержання необхідного струму бази ІВ , який буде забезпечувати струм колек-тора ІС при температурі t0=200C, що задається.

б) допустимої величини коефіцієнта температурної нестабільності S або допус-тимих відхилень струму колектора у робочій точці при мак-симальній та мінімальній температурах навколишнього середовища.

Розрахунок починають з визначення опорів у колі колекторного струму. Для схеми рис.2.2 спочатку розраховується опір резистора R4 з урахуванням його ролі у стабілізації положення робочої точки. Із (3.1.20) виходить, що для зменшення коефіці-єнта нестабільності опір цього резистора R4=RE належить прийняти максимально мож-ливим. Але при цьому необхідно ураховувати, що при збільшенні значення опору ре-зистора R4 зменшується амплітуда підсиленої змінної напруги, так як напруга живлен-ня фактично зменшується на величину падіння напруги на резисторі R4, що дорівнює ІЭR4, за звичаєм це падіння обмежується на рівні 0,2Е, і тоді опір резистора R4 розра-ховується за формулою

( ) ,2,0

04 tI

ER

E

≤ (3.2.1)

де ІЕ(t0) – постійний струм емітера при кімнатній температурі t0=200C, який є сумою струму колектора ІС(t0) у робочій точці та струму бази ІБ(t0), що відповідає йому на ви-хідних характеристиках, тобто

( ) ( ) ( )000 tItItI BCE += . (3.2.2) Дедалі у відповідності з другим законом Кірхгофа розраховується опір резисто-

ра R3. Опори резисторів R3 та R4 необхідно скоректувати у відповідності з ГОСТ 2825-67 [3] (додаток 2).

Опори резисторів R1 та R2 базового дільника розраховуються таким чином, щоб струм ІС(t0) колектора у робочій точці при температурі t0=200C був би з допустимою точністю (±5%) рівний даному. Цей розра-хунок виконується на основі рівнянь, які складені за другим законом Кір-хгофа для відповідних контурів.

Для схеми рис.2.2 одержимо ( ) ( )

q

EBE

I

RtItUR 400

2

+= ; (3.2.3)

( )0

21 tII

RIER

Bq

q

+−

= , (3.2.4)

де Ig – струм у резисторі R2 (струм базового дільника). Його приймають рівним (5÷10) IБ(t0) для малопотужних підсилювачів. З величинами опорів резисторів R1 та R2 також необхідно провести ко-ректування у відповідності з ГОСТ 2825-67, а потім пе-ревірити вірність виконання розрахунків згідно рівнянням електричної рівноваги у від-повідних контурах.

Для оцінки ефективності температурної стабілізації положення ро-бочої точки у заданій схемі належить також розглянути температурну залежність струму ІС колекто-ра для нестабілізованої схеми (рис.3.1.1) для тієї ж самої робочої точки.

Опір резистора RBH визначається за виразом (3.1.11), а опір рези-стора RCH за ви-разом

( )( )0

0

tI

tUER

C

CECH

−= . (3.2.5)

Величини опорів резисторів RBH та RCH належить скоректувати за ГОСТ 2825-67. Після цього визначаються параметри узагальнених схем, що еквівалентні даній

стабілізованій та нестабілізованій схемам, і за форму-лою (3.1.20) розраховуються зна-чення коефіцієнтів нестабільності S для обох схем.

3.3. Розрахунок температурних залежностей Температурні залежності струмів колектора ІС та бази ІВ розраховуються на пер-

сональному комп’ютері за виразами (3.1.18) і (3.1.19) для обох схем. Результати розра-хунків наводяться у вигляді таблиці, де крім струмів колектора та бази, потрібно навес-ти залежності від температури коефіцієнтів h21B та h21E, напруги UBE і струму ІСВО. За даними таблиці будуються графіки для усіх залежностей. Струми коле-ктора та бази для стабілізованої та нестабілізованої схем належить побу-дувати попарно у загальних системах координат. Потім на лінію наван-таження за постійним струмом (рис.1.1) на-лежить нанести точки, які від-повідають струмам колектора при t0=200C, ta max та ta min та оцінити працездатність нестабілізованої та стабілізованої схем при максимальній та мінімальній температурах навколишнього середовища. Якщо у стабі-лізованій схемі змінювання робочої точки виявляється недопустимими, то належить провести коректу-вання відповідних параметрів схеми. При цьому необхідно ураховувати, що у класі підсилювання А (робоча точка задається у середині лінії навантаження) допускається змінювання пос-тійної складової струму колектора до 30%.

Дедалі за формулами таблиці 1 належить розрахувати часткові ко-ефіцієнти не-стабільності Sh21E, SU та SI для обох схем живлення і за да-ними розрахунків температу-рних залежностей визначити та порівняти прирощення струму колектора, що обумов-лені температурними змі-нюваннями коефіцієнта h21E, напруги UBE та струму ІСВО від-носно кім-натної температури при максимальній та мінімальній температурах сере-довища.

Тут же для обох схем необхідно визначити та порівняти приро-щення струму ко-лектора, які обумовлені технологічним розкидом пара-метра h21E відносно значення, що було розраховано за формулою (3.1.3), для максимального та мінімального значень за довідником.

4. НИЗЬКОЧАСТОТНІ ПАРАМЕТРИ ТА ЕКВІВАЛЕНТНІ СХЕМИ ТРАНЗИС-

ТОРІВ При подачі на вхід підсилювача змінної напруги від джерела вхі-дного сигналу з

ЕРС ег та внутрішнім опором Rг на постійний струм та напругу, що задаються схемою живлення транзистора, накладаються змі-нні складові. При малій амплітуді ЕРС ег змі-ни струмів та напруг тран-зистора відбуваються у межах лінійних ділянок його харак-

теристик. На низьких та середній частотах звукового діапазону це дозволяє зобразити транзистор у еквівалентній схемі каскаду (рис.2.2) у вигляді комбінації генераторів, що управляються, та резисторів. У більшості випадків тран-зистор розглядається, як акти-вний чотирьохполюсник, що має два вхід-них та два вихідних виводи. Будь-який чоти-рьохполюсник можна охара-ктеризувати за допомогою чотирьох параметрів. Якщо да-ні чотири пара-метри для даної схеми відомі та відомі будь-які дві змінні на виводах, то інші дві змінні можна визначити за допомогою двох рівнянь чоти-рьохполюсника. Для біполярних транзисторів використовуються гібрид-ні малосигнальні параметри (або h-параметри) (h – від латинського hibris – помісь), що мають відмінні розмірності. Еквівалентна схема з h-пара-метрами наведена на рис.4.1. Вона містить у собі генера-тор напруги h12u2 та резистор h11, що включений послідовно з генератором, на вході і гене-ратор струму h21i1 та провідність h22, що включені паралельно, на виході. Рівняння чотирьохполюсника у цьому випадку мають вигляд:

;2121111 uhihu += (4.1) .2221212 uhihi += (4.2)

Чотири h- параметри означають: h11- малосигнальний вхідний імпеданс (опір). Його величина визна-чається при

короткому замиканні на виході, тобто при u2=0. Тоді ./ 1111 iuh = h21 – малосигнальний коефіцієнт передачі струму. Генератор струму створює

струм h21i1, що дорівнює струму i2 при короткому за-миканні на виході, тобто при u2=0. Це означає, що 1221 / iih = при u2=0.

Рисунок 4.1 – Еквівалентна схема з h-параметрами

h12 – малосигнальний коефіцієнт зворотнього зв’язку по напрузі, що обумовле-ний модуляцією ширини базового шару колекторною на-пругою. Генератор напруги створює напругу h12u2 у вхідному колі. Коли вхід розімкнутий, тобто i1=0, і до виходу прикладається напруга u2, то 2112 / uuh = і показує вплив на напругу u1 зміни напруги u2.

h 12е � U 2

h 11е h 21е � i 1

22е h

i 1 i 2

u 2 u 1

Рис. 4.1

h22 – вихідний малосигнальний адмітанс (провідність) біполярного транзистора. Коли вихідне коло є розімкнене (і1=0), то ./ 2222 uih =

При вимірюванні h-параметрів задаються постійні струми та на-пруги (робоча точка). За змінним струмом коротке замикання на виході здійснюється підключенням до вихідного виводу конденсатора великої ємності, а холостий хід на вході - підклю-ченням у вхідне коло резистора великого опору або котушки індуктивності – дроселя.

Відповідність режиму роботи транзистора та простота вимірю-вання h – параме-трів обумовлює їх переважне використання. Значення h – параметрів залежать від схе-ми включення транзистора, що відо-бражається додатковою рядковою латинською бу-квою в (для СБ) або е (для СЕ) у індексі параметрів і можуть визначатися графічно за відпо-відними статичними характеристиками. Для схеми із спільним емітером графічне визначення h – параметрів ілюструється рис.1.1.

Вхідний імпеданс (опір) h11e визначається у робочій точці Q′ на вхідній характе-ристиці

constui

uh CE

B

BEe =

∆∆=11 , (4.3)

коефіцієнт передачі струму h21e – у робочій точці Q на вихідних хара-ктеристиках

,13

21 constuii

ih CE

BB

ce =

−∆

=∗

(4.4)

вихідний адмітанс (провідність) h22e – за вихідними характеристиками у робочій точці Q

.22 constiu

ih B

CE

ce =

∆∆= (4.5)

Параметр h12e графічно визначити неможливо, бо він характеризує зміну напруги UBE, що забезпечує сталість базового струму при модуляції ширини базового шару, яка спричиняється малими змінами напруги UCE, що не відображається на вхідних харак-теристиках. Тому для визначення коефіцієнта зворотнього зв’язку по напрузі h12e нале-жить скористуватися рівнянням зв’язку h12e та h22e параметрів

( ) ,222

012

e

E

Te

h

tIh ⋅= ϕ (4.6)

де e

kTT =ϕ – температурний потенціал, що дорівнює 0,025 В при кімнатній темпера-

турі t0=200C; IE(t0) – постійний струм емітера у робочій точці. Множник ( )0/ tI ETϕ – є диференційним резистансом (опором) емітерного перехо-

ду транзистора

.constudi

dur CE

e

BEe == (4.7)

Правильність визначення h-параметрів схеми із СЕ належить перевірити за зна-ченням визначника

,12212211 eeeee hhhhh ⋅−⋅=∆ (4.8) що відповідно із фізичними процесами у структурі транзистора повинен задовольняти умові 10 pp eh∆ .

У зв’язку з тим, що параметри h12 та h22 мають малі значення, ними часто нехту-ють і користуються спрощеною схемою, що надана на рис.4.2.

h 11e

i 1 i 1

h i 11e 1 .

Рисунок 4.2 – Спрощена схема з h-параметрами

Значення h-параметрів залежить від схеми включення транзистора. Якщо порів-

няти схеми включення транзистора із спільним емітером та спільною базою, виразити напруги та струми однієї схеми через напруги та струми іншої або скористатися будь-яким іншим методом, то можна одержати вирази для визначення h-параметрів схеми із СБ через h-параметри схеми із СЕ:

;1 21

1111

e

eb h

hh

+= (4.9)

e

eeb h

hhh

21

1212 1+

−∆= ; (4.10)

;1 21

2121

e

eb h

hh

+−= (4.11)

.1 21

2222

e

eb h

hh

+= (4.12)

У деяких випадках використовуються також власні або фізичні низькочастотні параметри транзистора. Еквівалентна схема з цими па-раметрами для включення тран-зистора із СЕ наведена на рис.4.3.

Власні параметри безпосередньо відображають фізичні властивості структури і не залежать від схеми включення транзистора. Власними пара метрами є: re та rc - ди-ференційні резистанси (опори) емітерного та

β � i b

β + 1

r с

r e

r bb ’’ r bb

’

Б’

Рисунок 4.3 – Еквівалентнае схема із власними параметрами

колекторного переходів; ′bbr - резистанс (опір) бази; ″

bbr - дифузійний резистанс (опір) бази, що ураховує внутрішній зворотний зв’язок за на-пругою у транзисторі, що обу-мовлено модуляцією ширини базового шару; β - диференційний коефіцієнт передачі струму бази у нормальному активному режимі.

Власні параметри транзистора можна визначити через h-параме-три. Для цього належить розглянути схему рис.4.3 при холостому ході на вході та короткому замикан-ні на виході і одержати вирази для h-пара-метрів чотирьохполюсника, еквівалентного даній схемі. А з цих виразів, у свою чергу, можна одержати вирази для власних пара-метрів через h-па-раметри схеми із СЕ:

;222

12

e

ee h

hr ⋅= (4.13)

( );12 2122

1211 e

e

eebb h

h

hhr +⋅−=′ (4.14)

( );1 2122

12e

e

ebb h

h

hr +=″ (4.15)

;1

22

21

e

ec h

hr

+= (4.16)

.1 21

12

2121e

e

ee hh

hh ≈−

+=β (4.17)

r’ bb β i b .

r e

Рисунок 4.4 – Спрощена еквівалентна схема із власними параметрами

r’ bb

β i b .

r π

Рисунок 4.5 – П-образна еквівалентна схема

У схемі рис.4.3 із власними параметрами можна знехтувати дифу-зійним резис-

тансом (опором) бази ″bbr та диференційним резистансом (опором) rc колекторного пе-

реходу. Тоді еквівалентна схема для включення із СЕ приймає вигляд, який наведено на рис.4.4.

У схемі, що отримана, з обліком сталості струму у колі колектора, можна розді-лити вхідне та вихідне кола, як наведено на рис.4.5. Значення резистансу (опору) πr у вхідному колі визначається за умовами еквівалентності схем

( ).1 21ee hrr +=π (4.18) Із порівняння схем рис.4.4 та 4.5 виходить, що вхідний опір чотирьохполюсника

h11e визначається через власні параметри за виразом

( ).111 β++′= ebbe rrh (4.19) Диференційний резистанс (опір) емітерного переходу розраховується за рівнян-

ням

.E

Te I

rϕ= (4.20)

Тоді резистанс бази bbr ′ визначається як

( )β+−=′ 111 eebb rhr . (4.21) Із рівнянь (4.14) та (4.21) виходить, що

.222

12

e

ee h

hr = (4.22)

Звідки з обліком виразу (4.20) одержана формула (4.6) для ви-значення коефіціє-нта зворотнього зв’язку по напрузі h12e.

На основі П-образної схеми рис.4.5 будується високочастотна еквівалентна схема біполярного транзистора при включенні із СЕ.

5. РОЗРАХУНОК КАСКАДУ ЗА ЗМІННИМ СТРУМОМ Розрахунок підсилювального каскаду за змінним струмом провадиться за еквіва-

лентною схемою для змінної складової (рис.2.3) шляхом заміни умовного позначення транзистора його еквівалентною схемою з h-параметрами для включення з СЕ.

Розрахункова еквівалентна схема наведена на рис.5.1.

Рисунок 5.1 – Еквівалентна схема каскаду за змінним струмом

У даній схемі змінні напруги та струми позначені таким чином: еГ – ЕРС джерела сигналу; u1- напруга на вході транзистора, що дорівнює напрузі на вході схеми підсилю-

вача; u2 – напруга на виході транзистора, що дорівнює напрузі на навантаженні; iГ – вхідний струм схеми підсилювача, що дорівнює струму джерела сигналу; i1 – вхідний струм транзистора; i2 – вихідний струм транзистора; iн – вихідний струм схеми підсилювача, що дорівнює струму навантаження. Головними параметрами схеми є коефіцієнти підсилювання за нап-ругою та

струмом. Вони визначаються відношенням відповідних напруг та струмів і познача-ються відповідно як AU та AІ.

Розрізняють чотири коефіцієнта підсилювання: Коефіцієнт підсилювання змінної напруги транзистора

( ) .1

2

u

uA TPU =

Коефіцієнт підсилювання змінної напруги схеми підсилювача

( ) .2

Г

CXU e

uA =

Коефіцієнт підсилювання змінного струму транзистора

( ) .1

2

i

iA TPI =

Коефіцієнт підсилювання змінного струму схеми підсилювача

h 11 е

e г

i г

R г R1

R н R3 h 22 е h 11 е � i 1

i 1 i 2 i н

h 12 е � U 2 U 1 U 2

R2

1 3

3 1

2

2 4

4

RBX(CX) RBX(CX) RBЫX(ТР) RBЫX(ТР)

Рисунок 5.1

( ) .Г

HCXI i

iA =

Крім коефіцієнтів підсилювання, підсилювальний каскад характе-ризується вхід-ними та вихідними опорами змінного струму (рис.5.1). Вхідний опір транзистора – опір правої частини схеми з боку вхідних ви-водів 1-1 транзистора

( ) .1

1

i

uR TPBX =

Вхідний опір схеми підсилювача – опір правої частини схеми з боку вхідних ви-водів 3-3 схеми підсилювача

( )Г

CXBX i

uR 1=

Вихідний опір транзистора – опір лівої частини схеми з боку ви-хідних виводів 2-2 транзистора при виключених резисторах R3 та R4 та закороченому генераторі еГ джерела сигналу

( ) .2

2

i

uR TPВИХ =

Вихідний опір схеми підсилювача – опір лівої частини схеми з бо-ку вихідних виводів 4-4 схеми підсилювача при виключеному резисторі Rн та закороченому генера-торі еГ джерела сигналу

( ) .2

нCXВИХ i

uR

Значення коефіцієнтів підсилювача за струмом, вхідний та вихід-ний опори схе-ми підсилювача визначаються через відповідні параметри транзистора і опори схеми підсилювача

( ) ( )( ) ( )

;i 32121

21

Г Н

Н

TPВХTPВХ

TPIн

CXI RR

R

RRRRRR

RRA

iA

+⋅

+⋅+⋅⋅⋅== (5.1)

( )( )

( ) ( );

2121

21

1

1

TPBXTPBX

TPBXCXBX RRRRRR

RRR

i

uR

⋅+⋅+⋅⋅⋅

== (5.2)

( )( )

( ).

3

3

2

2

RR

RR

i

uR

TPВИХ

TPВИХCXВИХ +

⋅== (5.3)

Коефіцієнт підсилювання за напругою схеми (підсилювача) розра-ховується че-рез цей же коефіцієнт для транзистора та вхідний опір схеми підсилювача

( ) ( )( )

( ).2

ГCXBX

CXBXTPU

Г

CXU RR

RA

e

uA

+⋅== (5.4)

Коефіцієнти підсилювання дозволяють визначити значення напруг та струмів на вихідних виводах транзистора і схеми підсилювача за відомим значенням напруги джерела сигналу. Вхідні та вихідні опори дають можливість узгоджувати опори на вході та виході транзистора і схеми. Вхідний опір схеми RBX(CX) є навантаженням для джерела сигналу. Вихідний опір схеми RВИХ(СХ) є внутрішнім опором еквівалентного по відношенню до опора навантаження генератора напруги з ЕРС евих(сх), що визнача-ється через параметри транзистора і схеми підсилювача при від-ключеному опору Rн як

( ) ( ) ,′⋅= CXUГCXВИХ Aee (5.5)

де ( )′

CXUA – коефіцієнт підсилювання змінної напруги схеми при відключеному опорі Rн .

e г

R г R н

RBX(CX)

RBЫX(CX)

еBЫX(CX)

Рисунок 5.2 – Еквівалентна схема каскаду

При використанні даних параметрів схема підсилювального каска-ду подається у

вигляді більш простої схеми, що надана на рис.5.2, де пу-нктиром позначена еквівален-тна схема підсилювача.

Для розрахунку диференціальних параметрів транзистора AU(TP), AІ(TP), RBX(TP) та RВИХ(ТР) схему на рис.5.1 належить зобразити у вигляді ек-вівалентної схеми на рис.5.3, де використані еквівалентні параметри: Rнекв – еквівалентний опір навантаження за змінним струмом, еГ екв та RГ екв– ЕРС та внутрішній опір джерела сигналу. Їх значення визначаються за виразами

;3

3

RR

RRR

H

HHекв +

⋅= (5.6)

;2121

21

ГГ

ГГекв RRRRRR

RRRR

+⋅+⋅⋅⋅

= (5.7)

.2121

21

ГГГГекв RRRRRR

RRee

⋅+⋅+⋅⋅

= (5.8)

Так як схема рис.5.3 не залежить від способу включення транзис-тора, то розра-хункові вирази для основних показників будуть загальни-ми для усіх схем включення транзисторів. Вирази для диференційних па-раметрів транзистора у схемі рис.5.3 отри-мують спільним розв’язанням системи рівнянь (4.1) та (4.2), що описують еквівалентну схему для чоти-рьохполюсника та рівнянь для напруг еквівалентних джерела сигналу та навантаження

;11 ГеквГекв Rieu −= (5.9)

НеквRiu 22 −= . (5.10) Параметри транзистора у схемі рис.5.3 визначаються за виразами

( ) ;11

21

Неквee

HеквeTPU Rhh

RhA

∆+⋅

−= (5.11)

( ) ;1 22

21

Неквe

eTPI Rh

hA

+= (5.12)

( )Hеквe

НеквeeTPBX Rh

RhhR

22

11

1+∆+

= ; (5.13)

( ) .22

11

eГеквe

ГеквeTPВИХ hRh

RhR

∆++

= (5.14)

R1

VT1

Рисунок 5.4 – Схема урахування резистора R1

h 11 е

e ге

R ге R не h 22 е h 11 е � i 1

h 12 е � U 2 U 1 U 2

Рисунок 5.3 – Розрахункова схема

У схемах підсилювачів, де резистор R1 виявляється підключеним до бази та ко-лектору, як це наведено на рис.5.4 (додаток 1), належить ураховувати наявність негати-вного зворотнього зв’язку за змінною складовою напруги колектора. Щоб перейти до схеми рис.5.3 та скористатися виразами (5.11) – (5.14), належить схему рис.5.4 заміни-ти еквівалентним чотирьохполюсником, h′ - параметри якого ураховують наявність ре-зистора R1 і визначаються виразами

;111

11111

e

e

hR

hRh

+⋅

=′ (5.15)

e

ee

hR

hhRh

111

1121112 +

+=′ ; (5.16)

;111

1121121

e

ee

hR

hhRh

+−⋅

=′ (5.17)

( )( )e

eee hR

hhhh

111

21122222

11

++−

+=′ . (5.18)

Для визначення величини ЕРС еВИХ(сх) еквівалентного генератора напруги за ви-разом (5.5) необхідно попередньо знайти значення AU(TP), RBX(TP), RBX(CX), AU(CX) за рів-няннями (5.11), (5.13), (5.2) та (5.4) при відключеному опірі навантаження, тобто при RНекв=R3.

На закінчення належить визначити коефіцієнт підсилювання за по-тужністю АР(сх) схеми підсилювального каскаду як

( ) ( ) ( )CXICXUCXP AAA ⋅= . (5.19) Після розрахунку усіх параметрів підсилювача за схемою рис.5.3, що включає

повну еквівалентну схему транзистора з h-параметрами (рис.4.1), належить замінити повну схему спрощеною (рис.4.2) виконати розрахунок усіх параметрів на виводах транзистора і порівняти з па-раметрами, що були одержані для повної еквівалентної схеми.

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕННЯ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ До оформлення пояснювальної записки належить приступити після виконання та

перевірки викладачем усіх розрахунків, які рекомендується зробити в окремому учнів-ському зошиті.

Пояснювальна записка є текстовим технічним документом і повин-на вміщувати обгрунтування та опис методів розрахунків, самі розра-хунки та аналіз їх результатів, ілюструватися необхідними схемами та графіками. Як будь-який інший технічний до-кумент, пояснювальна запи-ска оформлюється відповідно з державними стандартами України [4] та СНД [5] і стандартами НТУ “ХПІ” (СТП-ХДПУ) [6], що розроблені на їх основі. Оскільки дана курсова робота є першою за навчальним планом спеціальності, необхідно попередньо ознайомитися у бібліотеці НТУ “ХПІ” із стандартами, що зазна-чені.

Текст пояснювальної записки пишеться чорнилами або шариковою ручкою чіт-ким розбірливим почерком або креслярським шрифтом з ви-сотою літер не менш, ніж 2,5 мм, на одному боці аркуша білого паперу стандартного формату А4 (297х210 мм).

Формули, літерні позначки величин у тексті та одиниці вимірюван-ня викону-ються креслярським шрифтом.

Графічний матеріал виконується на сторінках із текстом записки або на окремих сторінках простим м’яким олівцем відповідно стандар-там на умовні графічні зобра-ження елементів електричних схем [7]. Умо-вні зображення елементів, що використо-вуються у даній роботі, наведе-ні у додатку 3. Текст записки слід писати, додержую-чись таких розмірів берегів: верхній, лівий і нижній – не менше 20 мм, правий – не ме-нше 10 мм. Сторінки записки нумеруються арабськими цифрами. Номер сторі-нки про-ставляють у правому верхньому куті сторінки без крапки в кінці. На титульному арку-ші (див.додаток 4) номер сторінки не проставляють, але включають до загальної нуме-рації сторінок записки. Записка повинна бути зброшурованою тонкими металевими скобами або зшитою нитками та мати обкладинку з щільного паперу. На лицевому боці обкладинки по-винен бути напис “Курсова робота”. Зшивати записку кольоровими стрі-чками не дозволяється.

Записка повинна містити: титульний аркуш, завдання, зміст, вступ, основну час-тину, висновки, розпечатки з ЕОМ, перелік посилань.

Текст поділяють на розділи, підрозділи, пункти, підпункти. Розділи повинні мати порядкову нумерацію в межах основної частини і познача-тися арабськими цифрами без крапки, наприклад, 1, 2, 3 і т.д. Підрозділи повинні мати порядкову нумерацію в межах розділу. Номер підрозділу складається з номера розділу і порядкового номера підрозділу, відо-кремлених крапкою. Після номера підрозділу крапку не ставлять, на-при-клад, 1.1, 1.2 і т.д. Аналогічно пункти повинні мати порядкову нуме-рацію у межах розділу або підрозділу. Вступ і висновки не нумеруються.

Розділи і підрозділи повинні мати заголовки, які слід починати з абзацного від-ступу і писати маленькими літерами, крім першої великої, не підкреслюючи, без крап-ки в кінці. Перенесення слів у заголовку не допускається. Відстань між заголовком і подальшим чи попереднім текс-том має бути не менше, ніж 10 мм. Абзацний відступ повинен бути одна-ковим впродовж усього тексту і дорівнювати п’яти знакам. Не до-пускає-ться розміщувати заголовок в нижній частині сторінки, якщо після неї розміще-но тільки один рядок тексту.

Текст записки слід викладати, використовуючи безособову форму дієслова (роз-раховують, розраховується) або першу особу множини. Не слід використовувати осо-бові займенники “я” або “ми”. В тексті записки не допускаються скорочення слів та виключення пояснювальних слів перед літеро-цифровими символами величин. Так, наприклад, не можна писати: “Значення Іс визначається…” , а слід написати:” Значення струму Іс визначається…”. Цифри в позначеннях елементів схем повинні мати висоту відповідних літер (наприклад, резистор R1), а у формулах – розташовуватися у вигляді підрядкових індексів (наприклад, опір рези-стора R1 належить написати як R1).

Формули та рівняння розташовують безпосередньо після тексту, в якому вони згадуються, посередині сторінки.

Вище й нижче кожної формули або рівняння повинно бути зали-шено не менше одного вільного рядка.

Формули і рівняння слід нумерувати порядковою нумерацією в ме-жах розділів та підрозділів. Номер формули або рівняння зазначають на рівні формули або рівняння в дужках у крайньому правому положенні на рядку.

Формули і рівняння повинні мати пояснення значень усіх символів та числових коефіцієнтів з позначенням одиниці вимірювання. Пояснен-ня належить давати безпо-середньо під формулою в тій послідовності, в якій вони надані у формулі або рівнянні. Пояснення значення кожного символу та числового коефіцієнта слід давати з нового рядка. Перший рядок пояснення починають з абзацу словом “де” без двокрапки. Після пояснення кожного значення належить ставити крапку з комою. Після останнього зна-чення символів формули слід записати формулу з під -ставленими числовими значен-нями усіх символів і через знак рівності – результат розрахунку з одиницею вимірю-вання. Коли пояснення значень усіх символів наведені у тексті до формули; то після формули вони не приводяться, а формула з числовими значеннями, підставленими за-мість символів, повторюється через знак рівності. Поміж останньою цифрою результа-ту і одиницею вимірювання належить залишати пропуск шири-ною в один інтервал. Не слід брати одиницю вимірювання у круглі дуж-ки.

Ілюстрації (креслення, схеми, графіки) повинні відповідати ви-могам стандартів ЕСКД [7]. Їх належить розміщувати безпосередньо піс-ля тексту, де вони згадуються вперше, або на наступній сторінці. Ілю-страції позначаються знизу словом “Рисунок _” і нумеруються арабсь-кими цифрами порядковою нумерацією в межах розділу та міс-тять назву ілюстрації (наприклад, “Рисунок 1.1 – Схема каскаду”).

Цифровий матеріал оформлюють у вигляді таблиць. Таблицю слід розташовува-ти безпосередньо після тексту, у якому вона згадується впе-рше, або на наступній сто-рінці. Таблиці слід нумерувати арабськими ци-фрами порядковою нумерацією в межах розділу. Слово “Таблиця_” разом з назвою містять зліва над таблицею. Заголовки граф таблиці починають з великої літери, а підзаголовки – з малої, якщо вони складають од-не речення з за-головком. Підзаголовки, що мають самостійне значення, пишуть з ве-ликої літери. В кінці заголовків і підзаголовків таблиць крапки не ставлять. Заголовки і підзаголовки граф указують в однині. Одиниці вимірювань позначають після заголов-ків і підзаголовків через кому.

Ілюстрації, таблиці, що розташовані на окремих сторінках, вклю-чають до зага-льної нумерації сторінок.

При посиланнях на розділи, підрозділи, пункти, підпункти, ілюс-трації, таблиці, формули і рівняння зазначають їхні номери.

При посиланнях слід писати: “у розділі 2…”, “…дивися 2”, “на рис.1.5”, “у табл.1.2”, “…за формулою (1.6)…” , “…у рівняннях (1.6) – (1.9)…”.

При розрахунку температурних залежностей слід спочатку навести усі необхідні формули з поясненням символів і числових значень темпе-ратурних коефіцієнтів, а ре-зультати розрахунків навести у таблиці і на відповідних графіках.

На всі рекомендації, рівняння і формули, числові значення темпе-ратурних кое-фіцієнтів, що наведені у тексті, обов’язково повинні бути зроблені посилання на дже-рела (крім методичних вказівок). Посилання на джерела слід зазначати порядковим

номером за переліком посилань, виділеними двома квадратними дужками. Оформлен-ня посилань вико-нується відповідно із стандартом. Прикладом може бути перелік по-си-лань методичних вказівок. Джерела належить розташовувати за поряд-ком появи посилань у тексті роботи.

Додаток 1

R3

R1

R2

R4

VT1

Е

Рисунок Д1

R3

R1

R2

R4

VT1

Е

R5

Рисунок Д2

R3

R1

R2

R4

VT1

Е

Рисунок Д3

R3

R1

R2

VT1

Е

Рисунок Д4

R1

R2

VT1

Е

Рисунок Д5

Додаток 2 Рядок номинальних опорів постійних резисторів при дозволених відхиленнях ±

5 % (ГОСТ 2825-67) Оми, десятки ом, сотні ом, кілооми, десятки кілоом, сотні кілоом, мегаоми. 1,0 1,6 2,7 4,3 6,8 1,1 1,8 3,0 4,7 7,5 1,2 2,0 3,3 5,1 8,2 1,3 2,2 3,6 5,6 9,1 1,5 2,4 3,9 6,2

Додаток 3 УМОВНІ ГРАФІЧНІ ПОЗНАЧКИ ЕЛЕМЕНТІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ СХЕМ Біполярний транзистор р-п-р–типу (ГОСТ 2.730-73) Резистор постійний (ГОСТ 2.728-74) Конденсатор постійний (ГОСТ 2.728-74) Джерело живлення – електрохімічне

Генератор напруги Генератор струму Примітка: усі линії на кресленнях виконуються однакової товщини.

B

E

С

60о

9

4,5

12

410

8

2

4

1,5

8

10

10

Додаток 4 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ Кафедра промислової і біомедичної електроніки

К У Р С О В А Р О Б О Т А З ДИСЦИПЛІНИ “ТВЕРДОТІЛА ЕЛЕКТРОНІКА”

ПІДСИЛЮВАЛЬНИЙ КАСКАД НА БІПОЛЯРНОМУ ТРАНЗИСТОРІ

Виконав: студ. гр. ЕМБ- (прізвище, ім’я, по батькові) (дата підпис) Керівник: ( посада, прізвище, ім’я, по батькові)

(Дата підпис)

0(Рік)

ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 1. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / Под ред.

Б.Д.Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981. – 656 с. 2. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М:

Энергия, 1977. – 672 с. 3. ГОСТ 2825-67 (СТСЭВ 1076-78) Резисторы постоянные. Ряды номинальных

сопротивлений. 4. Дсту 3120-95. Електротехніка. Літерні позначення основних величин. 5. ДСТУ 2449-94. Прилади напівпровідникові. Терміни та визначення. 6. ДСТУ 2307-93. Транзистори біполярні. Терміни, визначення та буквені позна-

чення електричних параметрів. 7. ДСТУ 3008-95. Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і пра-

вила оформлення. 8. ГОСТ 7.1-84. Библиографическое описание документа. Общие требования и

правила составления. 9. СТП-ХПІ-4-90. Стандарт предприятия. Пояснительные записки курсовых и

дипломных проектов. 10. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем

по ЕСКД. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 326 с. 11. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электро-

ника. – М.: “Горячая Линия – Телеком”, 2002.-768 с.