Задача № 5

Усилительный каскад выполнен на ПТ 2П302Б в схеме с ОИ.

Рабочая точка ПТ задается напряжением источника питания и параметрами , .

1. Нарисуйте принципиальную схему усилителя.

2. На семействе статических ВАХ транзистора постройте нагрузочную прямую и определите положение рабочей точки.

3. Для найденной рабочей точки определите сопротивление резистора в цепи истока и малосигнальные параметры , и .

4. Графоаналитическим методом определите параметры режима усиления и при амплитуде входного сигнала  B.

Решение:

Усилительный каскад на ПТ выполнен по схеме с общим истоком (ОИ). Напряжение смещения задаётся автоматически за счёт включения в цепь истока резистора , падение напряжения на котором определяет напряжение .

Уравнение нагрузочной прямой описывается выражением:

, тогда

.

Нагрузочная прямая на семействе выходных характеристик ПТ проводится через две точки, лежащие на осях координат: точку на оси напряжений и точку на оси токов.

Точка пересечения нагрузочной прямой с характеристикой, соответствующей заданному значению , дает положение рабочей точки «O», которой соответствует ток стока и напряжение .

Сопротивление резистора в цепи истока находим из формулы

.

Малосигнальные параметры , и определяются выражениями

; ; .

Малосигнальные параметры S, R_i и μ:

При определении графическим методом рабочей крутизны S_p сопротивление R_H=const.

Коэффициент усиления по напряжению .

Выходная мощность переменного сигнала находится из выражения:

Задача №6.

Электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением луча имеет длину отклоняющих пластин l₁=30 мм, с расстоянием между пластинами d=12 мм, расстояние от экрана до ближайшего к ней края пластин l₂=240 мм. Напряжение на втором аноде равно U_а2=1.8 В, а приложенное постоянное напряжение к отклоняющим пластинам равно U_откл=80 В.

Необходимо определить:

а) чувствительность ЭЛТ;

б) отклонение электронного луча на экране от оси трубки;

в) угол отклонения луча в точке выхода его из поля пластин.

Решение:

Полное отклонение пятна на экране:

Основным параметром электростатической отклоняющей системы является чувствительность к отклонению, показывающая на сколько мм отклонится луч на экране при изменении напряжения на 1 В:

Угол отклонения луча в точке выхода его из поля пластин:

Задача №7.

Фотодиод включен последовательно с источником питания и резистором R=120 кОм. Обратный ток насыщения затемненного фотодиода (темновой ток) равен I₀=7 мкА.

Фототок диода в фотогальваническом режиме при коротком замыкании перехода составляет I_ф1=50 мкА при потоке световой энергии ; I_ф2=130 мкА при потоке световой энергии ; I_ф3=0 при потоке световой энергии .

Определите напряжение холостого хода диода для , и , а также значения и (лм), считая токовую чувствительность при монохроматическом световом потоке равной  мкА/лм.

Рассчитать и построить семейство ВАХ идеализированного фотодиода для световых потоков , и в диапазоне напряжений U от до –10 В (при расчетах считать, что фототок не зависит от напряжения на запертом переходе; T = 300 K).

Описать принцип работы, характеристики и параметры фотодиода.

Решение:

Ток, протекающий через фотодиод:

,

где − фототок, − тепловой ток перехода, U − напряжение на диоде.