Пример решения задачи № 3
На рис. 5 представлена принципиальная электрическая схема однокаскадного полупроводникового усилителя напряжения, реализованная на биполярном транзисторе, КТ503Г типа n-p-n обратной проводимости, включённого по схеме с ОЭ.
Рассчитать все элементы схемы для максимального усиления выходного переменного напряжения и максимально возможной колебательной выходной мощности, а также коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности, потребляемую мощность в режиме покоя (отсутствия входного переменного сигнала) и кпд усилителя.
Исследовать изменение указанных выше усилительных свойств усилителя при изменении коллекторного сопротивления.
Для исследования усилительных свойств данного БТ требуются входные и выходные статические характеристики именно данного биполярного транзистора КТ503Г типа n-p-n, которые можно получить в лабораторных условиях, либо воспользоваться изданными справочниками на биполярные транзисторы с обязательным наличием входных и выходных статических характеристик и многочисленных параметров на транзисторы. Подготовка к исследованиям начинается с расчёта режима транзистора по постоянному току с использованием статических характеристик для задания смещения и расчёта сопротивлений по (рис. 4) и построения в их семействах динамических характеристик для исследования усилительных свойств БТ с ОЭ по рис. 5.
Экспериментальные данные биполярного транзистора КТ503Г типа n-p-n , полученные в лабораторных условиях в статическом режиме БТ по схеме на рис. 1 приведены в табл. 1 и табл. 2. В соответствии с табличными данными на рис. 2 построены соответственно входные и выходные статические характеристики (далее излагается построение здесь же динамических характеристик).
Рис. 1 Схема для снятия статических характеристик БТ
Таблица 1
Iб,мкА |
|
0 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
UK=0 В |
Uб,В |
0 |
0.49 |
0.51 |
0.53 |
0.54 |
0.55 |
0.55 |
0.58 |
0.59 |
0.6 |
0.61 |
0.62 |
UK=5 В |
0 |
0.58 |
0.6 |
0.62 |
0.63 |
0.64 |
0.65 |
0.66 |
0.68 |
0.69 |
0.7 |
0.71 |
Таблица 2
UК,В |
|
0 |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
15 |
Iб,=5 мкА |
IК,мА |
0 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0,1 |
Iб,=50мкА |
0 |
4.1 |
4.2 |
4.2 |
4.3 |
4.3 |
4.3 |
4.3 |
4.3 |
|
|
Iб,=100мкА |
0 |
9.2 |
9.3 |
9.4 |
9.6 |
9.7 |
9.7 |
9.7 |
|
|
|
Iб,=150мкА |
0 |
14.7 |
14.9 |
15.2 |
15.5 |
15.6 |
15.6 |
|
|
|
|
Iб,=200мкА |
0 |
20 |
20.6 |
21 |
21.2 |
21.2 |
|
|
|
|
|
Iб=250мкА |
0 |
25.1 |
26.4 |
27.1 |
27.6 |
|
|
|
|
|
|
Iб,=300мкА |
2.2 |
29.3 |
30.8 |
32 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 2