Справочные данные на транзистор
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) Институт автоматики и вычислительной техники Кафедра электрофизики
Курсовая работа ЛИНЕЙНЫЙ ОДНОКАСКАДНЫЙ
Содержание
Задание на проектирование и исходные данные Рассчитать элементы схемы однокаскадного усилителя, удовлетворяющего указанным техническим требованиям:
1. Усилительный каскад выполнить по заданной схеме изображенной на рис.1; 2. Тип транзистора 2N3072; 3. Амплитуда неискаженного выходного сигнала не менее 4.3 В; 4. Коэффициент усиления напряжения Ke при заданном сопротивлении нагрузки Rн и внутреннем сопротивлении источника сигнала Rг не менее указанного (см.стр.3); 5. Усилитель при заданной емкости нагрузки Cн должен обеспечить полосу пропускания fн … fв не хуже указанной (см.стр.3); 6. Температурный: -40С ... +60С. Вычисление схемы по номеру в журнале
N=130*Nгр+ Nст = 1041, где Nст = 1- номер студента по журналу Nгр = 8- номер группы Выбор транзистора: Остаток (N / 30) + 1= 22 => транзистор 2N3072 Выбор схемы: Транзистор p-n-p => выбираем схему на рис.2 Выбор минимальной амплитуды неискаженного сигнала: Остаток (N / 8) + 1= 2 => амплитуда 4.3 В Выбор коэффициента усиления напряжения, внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки: Остаток (N / 6) + 1= 4 => Ke = 5, Rн = 1500 Ом, Rг = 250 Ом Выбор полосы пропускания: Остаток (N / 6) + 1= 4 => fn = 200 Гц, fв = 14 кГц, Сн = 800 пФ
Обоснование и расчёт элементов усилительного каскада Принципиальная схема усилительного каскада
Рис. 1 Принципиальная схема усилительного каскада
Вольтамперные характеристики транзистора
Рис. 2 Входная вольтамперная характеристика (ВАХ) транзистора 2N3072
Рис. 3 Выходная вольтамперная характеристика (ВАХ) транзистора 2N3072 Справочные данные на транзистор
- Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером . - Предельная частота коэффициента передачи тока МГц. - Предельно допустимый ток коллектора мА. - Максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база В. - Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-база В. - Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-эмиттер В. - Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора Вт. - Емкость коллекторного перехода пФ.
Расчет резисторов По выходной ВАХ транзистора определим границу режима насыщения В. Запас для ухода рабочей точки из-за термонестабильности В. Амплитуда неискаженного выходного сигнала В. Тогда напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке 7.3 В. Источник питания – источник ЭДС с напряжением 20 В. UЕ = 2Uвых Ток рабочей точки IA > I~ + Iк0, где Iк0 = 2 мА – тепловой ток, I~ = = 3 IA>10.6 мА. Выберем точку, лежащую на характеристике, ей соответствует ток IA =12.4 мА. Проведем нагрузочную прямую для постоянного тока через точки (0, Епит) и (Uкэа, Iа). Из построенной нагрузочной прямой можно определить: R= = = Rэ+Rк R= = Ом Пусть Rк = 3 Rэ= > Rэ= 256 Ом Rк = 3*Rэ= 768 Ом. Округлим значение Rк до чиселв из ряда Е24: Rк=750 Ом Для построения нагрузочной прямой по переменному току необходимо рассчитать величину R~ равную Rк || Rн и, задавшись приращением напряжения в 1В, определить соответствующее ему приращение тока: I = 1 / R~. R~ = = = 500 Ом I = 2 мА
Рис 4. Нагрузочные прямые по постоянному и переменному току. По графику видно, что нагрузочные прямые лежат ниже линии допустимой мощности: то есть транзистор в данном режиме не выйдет из строя вследствие перегрева. Пределы измерения токов лежат много ниже допустимого значения тока 50 мА. Максимально возможное напряжение ограничено напряжением источника питания и не превышает 60В. Определим сопротивления резисторов входной цепи R1 и R2 1. Из условия термостабильности рабочей точки можно вывести следующую формулу: – Rэ, где Iк доп = UT / R==0.00195 А, IбА = IА / =0.000155 А, ∆ = max – =100, = – ξ T=-0.06 В, ξ = 1 мВ/◦С, T=60 – максимальное отличие температуры от нормальной. Rб ≤ 3.5 кОм Величина Rб оказалась больше нуля, следовательно, нам удалось обеспечить термостабильность. 2. Из условия стабильности положения рабочей точки была выбрана величина UT, тогда можно найти: Iк = UT / R==0.00195 А. Iк = Iк1 + Iк2, где Iк1 = ξ T / Rэ=0.000234 А – уход рабочей точки из-за влияния температуры, ξ = 1 мВ/◦С. Iк2 = 0.00172 А. Iк2 = – уход рабочей точки из-за технологического разброса параметра , где ∆ β = βmax – β=100, = = 0.10014, а IА – значение тока коллектора. Отсюда найдем Rб = 2300 Ом. 3. Из условия I1 >> IбА , I2 >> IбА , где IбА = IА / . Тогда можно принять I1 = 10 IбА , и с помощью уравнений, составленных по законам Кирхгофа:
I1 = I2 + IбА = Uбэ + Iэ Rэ = 0.7 + ( ) IбА Rэ = I2 R2 Eп = I1 R1 + I2 R2
I1=0.00155 I2= 0.001395 = 3.914
Из этой системы уравнений выразим и найдем R1 и R2 R1 = 10378 Ом R2 = 2805 Ом Округлим значения до чисел из ряда Е24: R1 = 10 кОм и R2 = 2.7 кОм
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (423)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |