Модуль 2. Аналоговые электронные устройства

СРО2 «Расчет аналоговых электронных устройств»

Цель СРО: СРО предназначена для получения навыков расчета усилительных каскадов на биполярных транзисторах, выпрямительного устройства, а так же самостоятельной работы с учебной и справочной литературой.

Правила выполнения СРО: номер варианта соответствует номеру студента в алфавитном списке группы.

Трудоемкость СРО: 35 часов.

Количество недель на выполнение задания: 5 недель.

Этапы выполнения СРО:

1. Ознакомиться с примерами решения задач;

2. Произвести расчет по заданному варианту;

3. Оформить решение согласно требованиям.

Задание СРО.

Задача 1. «Расчет усилительного каскада на транзисторе»

Задание.

1. Начертить схему усилительного каскада с учетом заданного типа транзистора. На схеме указать токи и напряжения транзистора, а также U _вх и U _вых.

2. По заданным в таблице 1 параметрам на характеристиках транзистора нанести точку покоя и построить статическую линию нагрузки. Рассчитать величину сопротивлений резисторов, обеспечивающих заданный режим покоя. При расчете учесть, что I _к >> I _б.

3. В точке покоя по характеристикам транзистора определить его h -параметры (h ₁₁, h ₂₁, h ₂₂). Параметр h ₁₂ принять равным 0.

4. Начертить схему замещения усилителя в динамическом режиме, заменив транзистор эквивалентной схемой с h -параметрами.

5. Рассчитать с учетом нагрузки входное и выходное сопротивление каскада, коэффициенты усиления тока, напряжения и мощности.

6. Построить динамическую линию нагрузки на выходных характеристиках транзистора и определить максимальную амплитуду выходного напряжения, усиливаемого без существенных искажений сигнала, и максимально возможную среднюю за период выходную мощность.

 

 

Таблица 3.1. Исходные данные

 

1                                           2

3                                           4

 

 

Входные и выходные характеристики транзисторов

 

МП25, МП25А, МП25Б

 

 

ГТ122А. ГТ122Б. ГТ122В. ГТ122Г

 

 

КТЗ15А. КТЗ15Б. КТЗ15В. КТЗ15Г. КТЗ15Е

 

 

КТ301А. КТ301Б. КТ301В. КТ301Ж

 

Пример выполнения:

Для усилительного каскада на транзисторе ГТ108А, схема которого приведена на рис. 4, заданы: напряжение источника питания E _к = 9 В, ток покоя коллектора I _к0 = 10 мА, напряжение покоя эмиттер-коллектор U _эк0 = 4 В, сопротивление нагрузки R _н = 1 кОм.

Рассчитать сопротивления резисторов схемы, определить коэффициент усиления напряжения, тока и мощности, входное и выходное сопротивления каскада, максимальную амплитуду выходного синусоидального сигнала. Принять R _э=0,1 R _к и ток делителя I ₁=5 I _б0.

Решение.

При использовании транзистора p-n-p типа необходимо изменить полярность источника питания E _к так, чтобы на коллектор подавался отрицательный потенциал (рис. 4.) При этом направления токов и напряжений меняются на противоположные.