9.Определение динамических параметров усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала Uвх:

Коэффициент усиления по току:

Коэффициент усиления по напряжению:

Коэффициент усиления по мощности:

Приращения ∆U_бэ=∆U_вх и соответствующее ему приращение ∆I_б берутся на входной характеристике (с учетом обеих полуволн), а приращение ∆I_к, ∆U_кэ – по нагрузочной прямой для переменного тока на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора.

Для величины амплитуды входного U_{вх н}=0,05В:

Для величины амплитуды входного ½*U_{вх н}=0,025В:

10.Определение коэффициента нелинейных искажений или коэффициента гармоник

Коэффициентом гармоник называется отношение эффективного (действующего) значения суммы высших гармоник выходного напряжения к эффективному значению его первой гармоники:

, где U₁, U2,U3,U₄... – действующие значения отдельных гармоник выходного напряжения. Этот коэффициент можно определить методом пяти ординат по сквозной характеристике, который позволяет учесть влияние второй и третьей гармоники входного сигнала.

, где К_г2-коэффициент второй гармоники, К_г3-коэффициент третьей гармоники, определяются графически. Для этого на сквозной характеристике отмечают пять точек (рис.), соответствующих: точке покоя (нулевая амплитуда входного сигнала), наибольшей амплитуде входного сигнала U_{вх н} (с учетом обеих полуволн), половине наибольшей амплитуде входного сигнала, то есть ½*U_{вх н} (тоже с учетом обеих полуволн). По этим точкам вычисляют значения отрезков a, b, c, тогда:

К_г2=3(а-b)/4(a+c+b) К_г3=(a+b-2c)/2(a+b+c)

I_max=2 мA

I_min=0,2мA

I₂=1,5мA

I₁=0,6мA

I₀=1мA

а= I_max - I₀=2-1=1 мА

b= I₀ - I_min=1-0,2=0,8мА

с= I₂- I₁=1,49 -0,6=0,9 мА

К_г2=3(1-0,8)/4(1+0,8+0,9)=0,056

К_г3=(1+0,8-2*0,9)/2(1+0,9+0,8) = 0

Заключение

В ходе курсовой работы изучены характеристики и параметры биполярного транзистора, схема включения транзистора в качестве активного элемента усилителя, схема замещения транзистора и ее параметры. Рассчитаны динамические параметры каскада для двух значений амплитуды входного сигнала. Оказалось, что коэффициенты гармоник и степень нелинейных искажений существенно зависят от амплитуды входного сигнала.

Принципиальная электрическая схема проектируемого усилительного каскада приведена на рисунке.

Библиографический список

1. Елфимов В.И., Устыленко Н.С. Электронные твердотельные приборы и микроэлектроника. Методические указания к выполнению курсовой работы. Екатеринбург: УрТИСИ, 1998.

2. Перельман Б.Л. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. / Под ред. Б. Л. Перельмана. М.: Радио и связь, 1982.

3. Цыкина А.В. Электронные усилители. Учеб. пособие для техникумов связи, 2-е изд., доп. и перераб. М.: Радио и связь, 1982.

21