Усилительный каскад на биполярном транзисторе

Рефераты / Коммуникации, связь и радиоэлектроника / Усилительный каскад на биполярном транзисторе

- сопротивление эмиттерного перехода базовому току;

- распределенное сопротивление базы,

где tОС – постоянная времени обратной связи транзистора;

- диффузионная емкость эмиттерного перехода,

где ¦Т – граничная частота транзистора;

- собственная постоянная времени

транзистора; t = 0,015 (нс)

- крутизна транзистора; S = 1,81 (А/В)

6. Определяем граничные и предельные частоты транзистора

а) выписываем из справочника для биполярного транзистора значения граничных и предельных частот ¦гр = ¦Т, оцениваем граничную частоту из соотношения: ¦Т = |Н21Э| ¦изм = 0,15 ГГц - граничная частота усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером, где |Н21Э| - модуль коэффициента передачи по току на высоких частотах, ¦изм - частота, на которой он измерен (справочные данные);

б) рассчитываем граничные и предельные частоты биполярного транзистора, воспользовавшись следующими соотношениями:

- предельная частота в схеме включения транзистора с общим эмиттером;

- предельная частота в схеме включения транзистора с общей базой;

- максимальная частота генерации;

- предельная частота транзистора по крутизне;

7. Оцениваем частотные зависимости Y-параметров транзисторов

Определяем частотные зависимости модулей ½Y21(w)½, ½Y11(w)½ биполярного транзистора, воспользовавшись соотношениями:

- проводимость прямой передачи, которую определяем при коротко замкнутом для переменной составляющей выходе транзистора;

- входная проводимость, которую определяем при короткозамкнутом для переменной составляющей выходе транзистора,

где wb = 2p¦b, wS = 2p¦S .

Построим графики зависимостей ½Y21(w)½ и ½Y11(w)½, задаваясь значениями w (максимальное значение частоты должно быть w ³ (10 – 100)×wS;

8. Определим сопротивление нагрузки транзистора по переменному току:

Оценим значение сопротивления нагрузки биполярного транзистора по переменному току из соотношения

(Ом);

согласуя со значением из номинального ряда, получим R~= 240 Ом

9. Построим нагрузочную прямую транзистора по переменному току на семействе выходных характеристик

Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя (Iок, Uкэо) и через точку с координатами Iк = 0; Uкэ = Iок ×R~+Uкэо = 70×10-6×240+13,8=13,82 В

10. С использованием нагрузочной прямой по переменному току на выходных характеристиках транзистора построим сквозную характеристику Iк = ¦(Uбэ).

Под сквозной характеристикой транзистора понимается зависимость амплитуды переменной составляющей выходного тока от значения амплитуды переменной составляющей входного напряжения. Вид сквозной характеристики транзистора представлен на рис. 6. По сквозной характеристике транзистора найдем наибольшую величину входного напряжения Uвх. н, при которой максимально охватывается вся переменная часть сквозной характеристики ( рис. 6, участок ВАС).

11. Определим динамические параметры усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала Uвх

Uвх1 = Uвх. н ; Uвх2 = Uвх. н/2

и двух значений сопротивления нагрузки Rн:

Rн1 = ¥; Rн2 = Rн (в соответствии с техническим заданием):

1) рассчитаем динамические параметры усилительного каскада на биполярном транзисторе с использованием графоаналитического метода:

- коэффициент усиления по току;

- коэффициент усиления по напряжению;

- коэффициент усиления по мощности, где приращение и соответствующее ему приращение определим по входной характеристике биполярного транзистора, а приращения , - по нагрузочной прямой для постоянного и переменного токов (в зависимости от значения сопротивления нагрузки) на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора;