Контрольная работа № 2

по дисциплине: «Элементная база радиоэлектронной аппаратуры «.

Аннотация.

Целью работы является активизация самостоятельной учебной работы, развитие умений выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых приборов.

Исходные данные:

Тип транзистора …ГТ310Б

Величина напряжения питания Е_п … 5 В

Сопротивление коллекторной нагрузки R_к …1,6 кОм

Сопротивление нагрузки R_н … 1,8 кОм

Схема включения транзистора с общим эмиттером, с фиксированным током базы, с резистивно — ёмкостной связью с нагрузкой.

Биполярный транзистор ГТ310Б.

Краткая словесная характеристика:

Транзисторы германиевые диффузионносплавные p-n-p усилительные с нормированным коэффициентом шума высокочастотные маломощные.

Предназначены для работы в усилителях высокой частоты. Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Обозначение типа приводится на этикетке.

Масса транзистора не более 0,1 г.

Электрические параметры.

Коэффициент шума при ѓ = 1,6 МГц, U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА не более 3 дБ Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала при U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА, ѓ = 50 — 1000 Гц 60 — 180

Модуль коэффициента передачи тока H_21э при U_кб= 5 В, I_Э= 5 мА, ѓ = 20 МГц не менее 8

Постоянная времени цепи обратной связи при U_кб= 5 В, I_Э= 5 мА, ѓ = 5 МГц не более 300 пс Входное сопротивление в схеме с общей базой при U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА 38 Ом Выходная проводимость в схеме с общей базой при U_кб= 5 В, I_Э= 1 мА, ѓ = 50 — 1000 Гц не более 3 мкСм

Ёмкость коллектора при U_кб= 5 В, ѓ = 5 МГц не более 4 пФ

Предельные эксплуатационные данные.

Постоянное напряжение коллекторэмиттер: при R_бэ= 10 кОм 10 В при R_бэ= 200 кОм 6 В Постоянное напряжение коллекторбаза 12 В Постоянный ток коллектора 10 мА Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т = 233 — 308 К 20 мВт Тепловое сопротивление переходсреда 2 К/мВт Температура перехода 348 К Температура окружающей среды От 233 до 328 К

Примечание. Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора, мВт, при Т = 308 — 328 К определяется по формуле:

P_К.макс= (348 — Т)/ 2

Входные характеристики.

Для температуры Т = 293 К :

Выходные характеристики.

Для температуры Т = 293 К :

Нагрузочная прямая по постоянному току.

Уравнение нагрузочной прямой по постоянному току для схемы включения с общим эмиттером:

Построим нагрузочную прямую по двум точкам:

при I_к= 0, U_кэ= Е_п = 9 В, и при U_кэ= 0, I_к= Е_п / R_к = 9 / 1600 = 5,6 мА

Параметры режима покоя (рабочей точки А):

I_к0= 3 мА, U_кэ0= 4,2 В, I_б0= 30 мкА, U_бэ0= 0,28 В

Величина сопротивления R_б:

Определим H-параметры в рабочей точке.

ДU_кэ

ДU_бэ

ДI_к0= 1,1 мА, ДI_б0 = 10 мкА, ДU_бэ = 0,014 В, ДI_б = 20 мкА, ДU_кэ= 4 В, ДI_к= 0,3 мА

H-параметры:

Определим G — параметры.

Величины G-параметров в рабочей точке определим путём пересчёта матриц:

G-параметр:

G_11э= 1,4 мСм, G_12э= - 0,4*10 —⁶

G_21э= 0,15 , G_22э= 4,1*10 —³ Ом

Определим величины эквивалентной схемы биполярного транзистора.

Схема Джиаколетто — физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора:

Величины элементов физической эквивалентной схемы транзистора и собственная постоянная времени транзистора определяются соотношениями (упрощёнными):

Собственная постоянная времени транзистора:

Крутизна:

Определим граничные и предельные частоты транзистора.

Граничная частота коэффициента передачи тока:

Предельная частота коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эммитером:

Максимальная частота генерации:

Предельная частота коэффициента передачи тока эммитера в схеме с общим эммитером:

Предельная частота проводимости прямой передачи:

Определим сопротивление нагрузки транзистора и построим нагрузочную прямую.

Сопротивление нагрузки транзистора по переменному току:

Нагрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя

I_к0= 3 мА, U_кэ0= 4,2 В и точку с координатами:

I_к= 0, U_кэ= U_кэ0+ I_к0*R_~= 4,2 + 3*10 ^-3 * 847 = 6,7 В

Определим динамические коэффициенты усиления.

ДU_кэ

ДU_бэ

ДI_к= 2,2 мА, ДU_кэ= 1,9 В, ДI_б = 20 мкА, ДU_бэ = 0,014 В

Динамические коэффициенты усиления по току К_I и напряжению

К_U определяются соотношениями:

Выводы:

Данная работа активизировала самостоятельную работу, развила умение выполнять информационный поиск, пользоваться справочной литературой, определять параметры и характеристики, эквивалентные схемы полупроводниковых транзисторов, дала разностороннее представление о конкретных электронных элементах.

Библиографический список.

«Электронные приборы: учебник для вузов» Дулин В. Н., Аваев Н. А., Демин В. П. под ред. Шишкина Г. Г.; Энергоатомиздат, 1989 г.

Батушев В.А. «Электронные приборы: учебник для вузов»; М.: Высш.шк., 1980 г.

Батушев В.А. «Электронные приборы: учебник для вузов»; М.: Высш.шк., 1969 г.

Справочник «Полупроводниковые приборы: транзисторы»; М.: Энергоатомиздат, 1985 г.

Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам; М.: Энергия, 1976 г.

Справочник «Транзисторы для аппаратуры широкого применения «; М.: Радио и связь, 1981 г.