Задача 5
1. Перечислите электронные приборы, служащие для отображения информации.
2. Поясните принцип действия и устройство заданного индикаторного прибора, поясните маркировку.
Таблица 5
Методические указания по решению задачи
При выполнении данного задания ознакомьтесь с разделом 2 данного методического пособия.
Задача 6
Рассчитать каскад предварительного усиления по напряжению на биполярном транзисторе, включенном с общим эмиттером, с последовательной отрицательной обратной связью по току. Схема усилительного каскада приведена на рисунке 6. Данные для расчета приведены в таблице 6.
Таблица 6.
Рисунок 6. Принципиальная схема резистивного усиления напряжения
Методические рекомендации по решению задачи
Для решения задачи изучите материал [Л4, с.297 - 310].
Приведите условие задачи и таблицу с данными своего варианта.
4.1 .В условии задачи заданы: тип транзистора, напряжение питания Ек коэффициент усиления каскада, охваченного отрицательной обратной связью КООС, нижняя частота спектра усиливаемого сигнала fH, сопротивление нагрузки каскада RH, приведены данные транзистора: максимально допустимый ток на коллекторе IK max максимальное и минимальные значения коэффициента передачи h21Э min и h21Э max входное сопротивление rб.
Требуется рассчитать, значения элементов схемы и данные рабочего режима транзистора.
4.2. Рассчитайте элементы схемы по приведенной методике.
1. Рассчитайте сопротивление резистора нагрузки транзистора RK.
ЕК- напряжение питания транзистора;
IK max - максимальное значение тока коллектора.
К3 - коэффициент запаса по току IК. Обычно К3=0,7...0,8. Примем К3=0,75.
Величины и ЕК выбирается из таблицы 6. Рассчитав RK, выберите его стандартное значение.
2. Теперь рассчитайте сопротивление резистора эмиттерной стабилизации режима работы транзистора RЭ, являющийся элементом цепи ООС.
Требуемая стабилизация режима работы достигается, если:
Рассчитав , выберите его стандартное значение.
3. Рассчитайте эквивалентное сопротивление делителя напряжения RДЕЛ..
Делитель создает на базе транзистора напряжение смещения и участвует в стабилизации режима работы.
Si – коэффициент нестабильности.
В реальных схемах усилителя:
Si= 2...5.
Примем среднее значение коэффициента
Si= 3,5.
4. Определите параметры рабочего режима транзистора.
Для этого сначала рассчитайте минимальное значение коллекторного тока (максимальное значение уже рассчитано), минимальное и максимальное значения коллекторного напряжения: UКЭmin и UКЭmax.
Минимальное значение выходного коллекторного тока
Максимальное значение выходного коллекторного напряжения:
RН - сопротивление нагрузки каскада, берется из табл.12.
Минимальное значение выходного коллекторного напряжения:
UКЭ НАС - напряжение насыщения биполярного транзистора.
Для кремниевых транзисторов UКЭ НАС ≈0,8 В.
Для германиевых транзисторов UКЭ НАС &8776;0,5 В.
Теперь можно рассчитать параметры рабочего режима транзистора:
UКЭ Р.Т., IК Р.Т., UбЭ Р.Т., Iб Р.Т..
Выходное напряжение -напряжение на коллекторе в рабочей точке:
Выходной ток - ток коллектора в рабочей точке:
Входной ток - ток базы в рабочей точке, где
h21Э - среднегеометрическое значение коэффициента передачи тока транзистора, где
h21Эmin и h21Эmax - минимальное и максимальное значения коэффициента передачи тока. Эти величины берутся из табл.12.
Входное напряжение - напряжение на базе транзистора в рабочей точке:
пороговое напряжение биполярного транзистора.
Для кремниевых транзисторов 0,7 В.
Для германиевых транзисторов 0,4 В, - входное сопротивление транзистора, берется из таблицы 6.
5. Рассчитайте сопротивления резисторов делителя и .
Эквивалентное сопротивление делителя.
Входное сопротивление усилительного каскада определяется сопротивлением делителя.
Рассчитав и выберите их стандартные значения.
6. Значение емкости разделительного конденсатора СР определяется, исходя из значения нижней частоты диапазона усиливаемого сигнала fH..
Значение fH: берется из таблицы 6.
7. Рассчитайте емкость блокировочного конденсатора СЭ. Назначение этого конденсатора - устранить отрицательную обратную связь по переменному току. Поэтому переменная составляющая тока в цепи эмиттера не должна протекать по цепи ООС, т.е. через RЭ. А для этого необходимо, чтобы сопротивление блокировочного конденсатора СЭ, включенного параллельно RЭ для переменного тока было гораздо меньше RЭ. Кроме того, конденсатор СЭ не должен вносить заметных частотных искажений.
Рассчитав СР и СЭ выберите их стандартные значения.
8. Выполните проверочный расчет коэффициента усиления каскада.
Если получившийся коэффициент кажется меньше заданного, следует увеличить RК и еще раз рассчитать КООС. Величина КООС должна быть приблизительно равна заданной.