Задача №24

Численные значения исходных данных приведены в табл. 3.

Таблица 3

Номе­ра задач	Тип транзис­тора	Номер рисун­ка	Исходные данные
			Е к, В	R н, кОм	I бо, мА	I бm, мА	Ркдоп мВт
24	КТ312А	2	16	0,64	0,4	0,4	225

Заданы семейства входных и выходных статических ха­рактеристик транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 2, 3 в зависимости от варианта). Необходи­мо:

а) в заданном семействе выходных характеристик постро­ить нагрузочную прямую для сопротивления нагрузки R_к и напряжения источника питания Е_к;

Определим ток коллектора.

По двум точкамВ(0;25) и А(16;0) постро­им нагрузочную прямую

Рисунок 1 - Выходные характеристики транзистора

б) нанагрузочной прямой обозначить рабочую точку по­коя при токе базы I_бо и определить графически статические параметры транзистора h₂₁ и h₂₂

На нагрузочной прямой выбираем рабочую точку О в этой точке величина тока базы равна I_б=0,4 мА

Статический коэффициент передачи тока базы транзистора h_21Э = ΔI_К / ΔI_Б при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора (U_КЭ = const) определяют по выходным характеристикам транзистора. Для нахождения параметра h_21Э  необходимо задать приращение тока базы ΔI_Б и определить соответствующее приращение тока коллектора ΔI_К

Рассмотрим две точки на семействе выходных характеристик С и D, расположенных симметрично относительно рабочей точки О

В точке С :I_б1 = 0,2 мА, I_к1 = 5 мА ;

В точке D :I_б2 = 0,6 мА, I_к2 = 23,5 мА ;

Н_21Э = _{Uкэ = const}= ;

Н_21Э - коэффициент передачи тока.

Выходную проводимость h_22Э = ΔI_К / ΔU_КЭ в режиме холостого хода на входе транзистора (I_Б = const) определяют также как и параметр h_21Э по выходным характеристикам транзистора. Для нахождения параметра h_22Э  необходимо задать приращение напряжения коллектор-эмиттер ΔU_КЭ и определить соответствующее приращение тока коллектора ΔI_К Условию I_Б = const будут отвечать точки, лежащие на выходной характеристике, проходящей через рабочую точку транзистора. Поскольку выходные характеристики линейны в широком диапазоне напряжений, то приращение ΔU_КЭ может быть достаточно большим, при этом его симметричность относительно рабочей точки не имеет значения.

Рассмотрим две точки Е и F на семействе выходных характеристик на кривой

I_б = 0,4 мА;

В точке Е :I_к1 = 13,6 мА, U_КЭ1 = 5 В, I_б1 = 0,2 мА;

В точке F :I_к2 = 14,0 мА, U_КЭ2 = 10 В, I_б2 = 0,2 мА;

Н_22Э = I_к/U_{кIб = const} = (I_к2-I_к1)/(U_КЭ2-U_КЭ1) = =8,010^-5 См;

Н_22Э - выходная проводимость, измеряемая при холостом ходе на входе транзистора.

в) определить мощность, рассеиваемую на коллекторе в режиме покоя Р_ко, и сравнить ее с допустимой Р_кдоп;

Определим мощность, рассеиваемую на коллекторе в режиме покоя Р_ко

Р_ко = I_к0 ∙ U_к0= 13,8∙7 = 96,6 мВт

Допустимая мощность равна Р_кдоп=225 мВт, следовательно, в рабочей точке не будет происходить разогрев транзистора

г) изобразить графики изменения тока и напряжения в коллекторной цепи при заданной амплитуде тока базы I_бm. Определить амплитуды тока I_кm и напряжения U_кm в коллек­торной цепи;

Амплитуды тока I_кm и напряжения U_кm в коллек­торной цепи при заданной амплитуде тока базы I_бm=0,4 мА равны

I_кm =21-6 = 15 мА

U_кm =12-2 = 10 В

д) в заданном семействе входных характеристик обозна­чить рабочую точку покоя при токе базы I_бо и определить графически статический параметр транзистора h₁₁;

Входное сопротивление h_11Э = ΔU_БЭ / ΔI_Б при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора (U_КЭ = const) определяют по входным характеристикам транзистора. Для этого зададим приращение напряжения база-эмиттер ΔU_БЭ симметрично относительно рабочей точки и определим соответствующее приращение тока базы ΔI_Б (рис. 2).

Рассмотрим две точки на семействе входных характеристик K и L

(Рисунок 2)

Рисунок 2- Входные характеристики транзистора

В точке KI_б1 = 45 мкА, U_бэ1 = 0,4 В ;

В точке LI_б2 = 100 мкА, U_бэ1 = 0,5 В;

U_бэ = U_бэ2 - U_бэ1 = 0,5- 0,4 = 0,1 В;

I_б = I_б2 - I_б1 = 0,6–0,2 = 0,4 мА;

Н_11Э = U_бэ/I_{бUкэ = const} = 0,1/(410^-4) = 250 Ом;

Н_11Э - входное сопротивление, измеренное при коротком замыкании транзистора.

е) изобразить график изменения входного напряжения при заданной амплитуде тока базы I_{бm .} Определить амплиту­ду входного напряжения U_бm;

Определим амплиту­ду входного напряжения U_эбm=0,1В

ж) рассчитать коэффициенты усиления транзистора по току К_т, напряжению К_н и мощности К_м, а также полезную мощность Р_вых ,выделяющуюся на нагрузке;

К_н = U_кЭO/U_бЭO=7/0,45=15,6

К_т=H_21Э= 46,25

К_м =К_т∙К_н=719

полезную мощность Р_вых ,выделяющуюся на нагрузке, равна

Р_вых= Р_ко∙К_м=0,0966∙719= 69,5 Вт

з) начертить схему подключения транзистора к источни­кам питания.

относительно входного сигнала.

Рис. 4. Включение транзистора p-n-p по схеме с ОЭ.

Рис. 5. Включение n-p-n транзистора по схеме с ОЭ