4.9. Задачи

ЗАДАЧА 1. Нарисовать схемы одиночных каскадов на транзисторе, включенных по схеме с общим эмиттером для следующих случаев: а) рабочая точка задана фиксированным током базы; б) рабочая точка задана фиксированным напряжением база-эмиттер. Рассчитать величину резистора в цепи смещения для случая «а» и величину резисторов в цепи делителя для случая «б», если Е_к = 10 В, R_к = 1 кОм, U_к = 5 В, β = 50. При тех же условиях изобразить и рассчитать схему с эмиттерной и коллекторной стабилизацией.

ЗАДАЧА 2. Одиночный каскад усилителя на биполярном транзисторе включен по схеме с ОБ. Транзистор имеет следующие значения h-параметров: h_11б = 30 Ом; h_12б = 2,4·10^-4; h_21б = -0,99; h_22б = 2·10^-6 Cм. Рассчитать коэффициент усиления по току, напряжению и мощности, а также величину входного и выходного сопротивлений, если сопротивление нагрузки R_н = 15 кОм, внутреннее сопротивление источника сигнала R_г = 1 кОм.

ЗАДАЧА 3. Транзистор включен по схеме с ОЭ. h-параметры транзистора таковы: h_11э = 1,8 кОм; h_12э = 4,5·10^-4; h_22э = 60 мкCм. Сопротивление нагрузки R_н = 5 кОм, внутреннее сопротивление источника сигнала R_г = 2 кОм. Найти величину входного и выходного сопротивлений, коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности, если h_21э = 70.

ЗАДАЧА 4. Одиночный каскад усилителя включен по схеме с общим коллектором; h-параметры транзистора таковы: h_11б = 20 Ом; h_12б = 1,65·10^-4; h_21б = 0,99; h_22б = 0,85 мкCм. Определить коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности, если внутреннее сопротивление источника сигнала R_г = 15 кОм, величина сопротивления нагрузки R_н = 1,5 кОм.

ЗАДАЧА 5. Транзистор, включенный по схеме с ОБ, имеет следующие значения собственных параметров: r_б = 300 Ом; r_э = 40 Ом; r_к = 1 МОм; α = 0,98. Определить входное сопротивление, коэффициент усиления каскада по напряжению в области низких частот, если сопротивление нагрузки R_н = 3 кОм.

З

Рис. 4.7

АДАЧА 6. Рассчитать следующие параметры одиночного каскада усилителя на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим истоком: входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению. Параметры транзистора и схемы таковы: μ = 9; величина сопротивления нагрузки R_н = 1,2 кОм. В цепь затвора включен делитель напряжения: R₃₁ = 1 МОм и R₃₂ = 100 кОм. Схема приведена на рис. 4.7

ЗАДАЧА 7. Провести графоаналитический расчет усилителя, если заданы выходные статические характеристики, входные статические характеристики для схемы включения с ОЭ (рис. 4.8, 4.9 соответственно), величина сопротивления нагрузки R_н =1 кОм, R_г = 500 Ом, напряжение источника питания U_ип = 10 В.

Рис. 4.8 Рис. 4.9

Построить нагрузочную прямую и исходя из условий получения неискаженного сигнала выбрать рабочую точку. Определить максимальную амплитуду неискаженного сигнала, найти коэффициент усиления по току, напряжению и мощности, К. П. Д и величину входного сопротивления каскада.

ЗАДАЧА 8. Усилительный каскад охвачен последовательной отрицательной обратной связью по напряжению (рис.4.10).

С

Рис. 4.10

игнал обратной связи снимается с делителя, подключенного параллельно нагрузке. Делитель состоит из резисторов, имеющих величину: R₁ = 12 кОм, R₂ = 120 Ом, сопротивление нагрузки R_н = 5 кОм; без обратной связи параметры усилителя таковы: R_вх = 12 кОм; R_вых = 2,4 кОм, коэффициент усиления по напряжению K_u = 500. Рассчитать коэффициент усиления по напряжению, входное и выходное сопротивление усилителя с обратной связью.

ЗАДАЧА 9. Рассчитать амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики резонансного усилителя, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 4.11).

П

Рис. 4.11

араметры транзистора и схемы таковы: резонансная частота f₀ = 465 кГц; емкость контура С_к = 1000 пФ; собственная добротность Q₀ = 50; коэффициент включения контура со стороны нагрузки m_н = 1,0; статический коэффициент усиления транзистора β = 120; предельная частота усиления по току имеет величину f_h21э = 1 МГц; сопротивление источника сигнала R_г = 75 Ом; сопротивление нагрузки R_н = 1500 Ом; r_б = 1500 Ом; I_э = 1 мА.

ЗАДАЧА 10. Рассчитать амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики избирательного усилителя RC-типа, использующего мост Вина и выполненного на основе операционного усилителя. Параметры схемы (рис. 4.12): R₃ = R₄ = 3 кОм; С₁ = С₂ = 0,1 мкФ; внутреннее сопротивление источника сигнала R_г = R₁ = 100 Ом, сопротивление в цепи обратной связи R_o.c = R₂ = 1000 Ом.

Рис. 4.12

ЗАДАЧА 11. Рассчитать минимальную предельно допустимую мощность транзистора при работе двухтактного усилителя мощности в режиме класса В, если максимальная мощность на выходе усилителя P_max = 8 Вт. Коэффициент использования коллекторного напряжения ξ = 0,80.

ЗАДАЧА 12. Найти максимальный коэффициент полезного действия двухтактного усилителя мощности в режиме класса А, если сопротивление нагрузки в цепи коллектора R_н = 500 Ом; мощность переменного сигнала, выделяемая в нагрузке P_н = 1,25 Вт; напряжение источника питания U_и.п = 25 В.

ЗАДАЧА 13. Нарисовать схему дифференциатора на основе операционного усилителя. Получить выражение для выходного сигнала при заданном входном.

ЗАДАЧА 14. Нарисовать схему интегратора на основе операционного усилителя. Вывести выражение зависимости выходного сигнала от входного.

ЗАДАЧА 15. Нарисовать схему операционного усилителя с отрицательной обратной связью. Входной сигнал подается на инвертирующий вход. Получить выражение для коэффициента усиления по инвертирующему входу.

ЗАДАЧА 16. Нарисовать схему операционного усилителя с цепью отрицательной обратной связи. Входной сигнал подается на неинвертирующий вход. Получить выражение для коэффициента усиления по неинвертирующему входу.