Изъюрова Г.И. Расчёт электронных схем. Примеры и задачи (1987), страница 10

При этом напряжение коллектор — эмиттер 1~йэм О. Таким образом, при замкнутом ключе Пкэге О. ЯД5 транзистор используется в схеме, показанной ни рис. 2.24. Данные схемы: Е„= -28 В,Ее=15 кОм, К,=1 кОм, К„= 2 кОм. Определить, при каком минимальном входном напряжении транзистор будет работать в режиме насьпцения. Принять, что на грашще режима насыщения р = 9. Реал ен ив В режиме насьпления напряжения Укз ж О. Входное напряжение (У,„= -1зй, — 1ьЕь.

Напряжение коллекторного источника питания Ес 1эдэ 1к~н. Ток эмиттера 1э 1ь()) + 1). Ток коллектора 1к = Р1ь. Следовательно, входное напряжение (1вк= РБФ+ 1)Еэ+1БЕ6) = 1ь~~з(Р+ 1)+М Если напряжение источника питания Е„= — 1ьФ+ 1)Еэ+1ьДЕн= — 1ьГЕ,(Р+ 1)+ РЕ„), то ток базы -Е„ 28 з , — 1 мА. Е,ф+ 1)+ РА„10з(9+ 1)+ 9.2 10 Таким образом, окончательно получим Г,„= — 1(1(9+ 1)+ + 15) = -25 В.

Ряс. 2.24 Рис. 2.25 2.26. В схеме на рис. 2.25 используется транзистор с коэффициентом передачи тока змиттера а = 099 и обратным током коллектора 1кье — — 10 мкА. Данные схемы: К, = -3 кОм, В„ = 2 кОм, Е, =20 В. Определить, при каком минимальном значении входного напряжения транзистор будет работать в режи- ме насьпцения. Решение Транзистор будет работать в режиме насыщения, если напряжение коллектор — база Укв = О.

Напряжение (/кв = — Е. + 1кй.. Приравняв это напряжение нулю, найдем коллскторный ток: 1к = Е /К = 20/(2 1О') = 10 мА. Из уравнения !» = о/э+ 1„в„найдем, что 1э=(1к — 1ккс)/а=(10 10 з — 10 10 ~)/039 = 10 мА. Пренебрегая падением напряжения на эмитгерном переходе, найдем искомое напряжение: У,„ж1эК,= 10.10 з 3 10з =ЗО В. 1.2.ЖВ схеме на рис. 22б (Вя — — э0 кОм, К„= 10 кОм, Е„= =24 В) используется транзистор с коэффициентом передачи тока базы В = 19. Определить напряжение коллектор -эмиттер.

Решение Пренебрегая током 1кв,„имеем У~ = Е, — 1эК, = Е, — 1ь (() + 1) К, = Ек — (/кэ (() + 1) К /Км откуда Е„ 24 1+(Л,/Ее)(()+1) /10 10з'З Ряс 2.21 Ряс. 2.26 2 3). Транзистор, работающий в активном режиме, испольг зуется в схеме на рис. 2.27. Найти коэффициент усиления по току Ег = /(/н/д/зх. решение Перепишем соотношения (1), (5) и (3) в виде, удобном для решения с помощью определителей: Хвк 1Х Хе+0 0=1 + ٠— Х„, Ек = ЕХХг+ 0+ йкХв (1а) (5а) (За) ()й„+ й + йк 1 (3 — 1 1 0 Е„Ф+ 1)+ ()Х„К~ Е,+Е„ф+1) ' Х„И„(3Е, + .((3+ 1)/~Х Заметим, что если йк 03+ 1)/ЕХ» 1 и (3» 1, то Кг = й /й„, г.е. не зависит от свойств транзистора. Причиной этого является отрицательная обратная связь, осуществляемая резистором й, 2.Ж. Транзистор, используемый в схеме усилителя ОЭ, имеет следующие параметры: )3ц,— — 1,4 кОм, Ьзь — — 45, йп,—— = 4,3.

10 4. взь = 13 мкСм. Сопротивление резистора нагрузки й„= 16 кОм„внутреннее сопротивление источника сигнала Хб Хвк + ХХ Х„= Х~+ Х„ Ек=ХХЕХ+Х К„, Хк = Рб. Подставив (4) в (2), получим Хв=Х,+ Иб. 1 — 1 — Х„ 1 (3 0 нг 0 Е (3Ек + ()Х,кйг + Ек (П (г) (з) (4) К„= 300 Ом, Определить входное сопротивление К, выходное сопротивление К, „козффициенты усиления по току Кп по на- пряжению Кс и мощности Кр.

Решение Схема замещения усилителя на транзисторе для малых сигналов изображена на рис. 228,а. Примем 1е = (ь 1„= 1х. Из рисунка следует, что для входной и выходной цепей справедливы следующие уравнения: Умножив левую и правую части уравнения (1) на йп„а левую и правую части уравнения (2) на Йп, получим . «г 1г (1~ = йиэ1~+ "аког*' 1г = йг) 1~ + Ать()г ()г= -1,К„. ~ььХь =йг Аь)~+йа3ЬЮг' )йь12 'чьйгь11+ чьйгь~г. Вычитая (4) из (5), получаем й ь1г — йгь(г~ = Аьйж — й~ьйгь) (гг тде йн,йгь-й ьйгь= М вЂ” детерминант матрицы. Из (3) следует, что 1 = — (У /К,. (1) (2) (3) (4) (5) Подставив (7) в (б), получим 112!э»г ! = »э 2Фг+ )г!!эг»»э) = (»гггг»н)(гг)»!» + л1!»)- Следовательно ~'2 йнэйэ к и, б,ь+ ЬЫ„ 45 .

1б- 10» 14 102+(14.102.18„10-» 43.10-».45) 16.102 485. Для определения коэффипиента усиления по току Кг подставим (3) в (2); тогда 12 = )ггь1! — )ггьй»12, (8) 12(1 + (22Ь э) )Гг!э(1 (9) (11) (12) Умножив (11) на !221, и (12) на (В„+ )г!ь), получим )22!э»'1=)!2!э(»»г+)21!э)11+)!21»(212»»)2 (13) (»»г+ гг11»)»2 )!21»(»»г+ )21!э)»1+ 112!э(г»г + )211») (гг (14) Вычитая (13) из (14)„получаем 12(вг+)21!») "гЬ»г! =Е~~Ь(Р»+)г!Ь) )21Ь)22!»3122.

откуда »' г г», +)2!1, И 12 )222э (~г + )2нэ) )Г!гэ)22!э И, + )г! ь 1,4 10' + 300 (ггьК. + ЛЙ 18 10 .300+ 58. 10 При учете сопротивления резистора нагрузки эффективное выходное сопротивление й 15 2. 10э. 1б. 102 'ь» и + л 152 10»» 1б 102 откуда 11 1+Ьгьй 1+18 10 э 1б.102 Выходное сопротивление определим из схемы на рис 228,б. В этой схеме йг — внутреннее сопротивление источника сигнала. Из анализа схемы следует, что (2! =(Рг+81ь)1!+)г!ь(гг; 12-би»1!+ б,ь(2. Определим сопротивление Е,„.

Подставив (3) в (1), получим (г! =)!!!!1! )ггън ~г. (15) Из (9) найдем 12 =)гг!н( !(1 +)г К!). (16» Подставив это уравнение в (15), получим )гга)гггн~н 1 й, =йп,— „1ь 1+ Следовательно, О! "гн" !вин 1! 1 + )гггн~н з 45'43 10-4 16.102 1+ 18 10-4 16 Юз Коэффициент усиления мощности Кр — — »КгК„» = 482 349 йн 16822. 2.30, В усилительном каскаде цо схеме ОЭ используетаг транзистор, имеющий следующие значения )г-параметров: )ггг, 800 Ом, )гг„= 47, )ггь — — 5 ° 10 4, )гха = 80 мкСм. Найти выходное напряжение и выходное сопротивление этого каскада, если ЭДС источника входного напряжения Е,„ = 10 мВ, внутреннее сопротивление источника входного напряжения И, = = 500 Ом и сопротивление резистора нагрузки в коллекторной цепи Кн нн5 кОм.

Отеелг: 17,„„= 1,38 В; А, 16,2)» Ен = 3,8 кОм. 2.31. В усилительном касхаде по схеме ОЭ используется транзистор, имеющий следующие значения )г-параметров: л! г, = 800 Ом, )гги = 5 10, )гп, -— - 48, Ьгг, = 80 мкСм Найти выходную мощность, если ЭДС источника сигнала Е„= ЮВ мВ, внутреннее сопротивление источника сигнала Е, = 500 Ом, сопротивление резистора нагрузки в коллекторной цепи Е„= 8 кОм.

Олгввяг: 2,1 мВт. 2З2. Транзистор, включенный по схеме ОБ, имеет следующие значениЯ А-паРаметРов: )гг! — — 18 Ом, )гггв — — 8 10 4, )!2!в = — 0,98, й,24 =1,6.Ю в См. Определить коэффициент усиления каскада по мощности, если сопротивление резистора нагрузки в коллекторной цепи Е„=15 кОм. Отведи 216.

2ЗЗ. Транзистор имеет следующие значения 17-параметров: йнс — — 20 Ом, Ь,зв = 1,65 ° 10 ~, 177и — — — 0,99, 677в —— 0,85 мкСм. Определить входное сопротивление К,„, выходное сопротивление И,..., коэффициенты усиления по току Ки по напряжению Кл и по мощности Кр этого транзистора, включенного в схему ОК, если внутреннее сопротивление источника сигнала К, = 30 кОм, сопротивление резистора нагрузки К„=1 кОм. Ответ: К, = 102 кОм; К,„„= 0,32 кОм; К, = — 100; Ки —— =0,98; Кр —— 98. 2.34. Транзистор, включенный в схему ОК, имеет следующие значения 17-параметров: йн„— — 22 кОм, 1777„= 1, Йп„— — — 31, й„,.

= 23-10 См. Сопротивление резистора нагрузки в цепи эмнттера К„= 1 кОм, внутреннее сопротивление источника сигнала Я„= 10 кОм. Определить коэффициенты усиления по току К„по напряжению Кс и по мощности Кр, входное сопротивление К„„, выходное сопротивление К,„„. ОРие7в: Кг = 31' Ки =06' Кр = 18 6' Квх = 53 кОм' Явью = =1 кОм. 2.35. Трашнстор в схеме ОЭ имеет следующие значения йпараметров: Ан,— — 2 кОм, л77.,=5,9 10 ~, язв=60, 177„ =40 мкСм. Сопротивление резистора нагрузки Я„= 30 кОм, внутреннес сопротивление источника сигнала К, = 2 кОм. Определить входное сопротивление К,„, выходное сопротивление К,„, коэффициенты усиления по току Кв по напряжению Кс и по мощности Кр.

07ввев7: К„, =1,52 кОм; К„„=32 кОм; К,ж 60; Кс = — 537; Кр = 32220. 2.36. В схеме ОБ транзистор в рабочей точке имеет следующие значения й-параметров: Ьнв — — 20 Ом, 17пв — — 1,8 ° 10 ~, йзм = -099. 677е 1 мкСм. Определить входное сопротивление К„„, выходное сопротивление К,, коэффициенты усиления по току Кп по напряжению Кс и по мощности Кр усилительного каскада с этим транзистором, включенным в схему усилителя ОЭ, если сопротивление резистора нагрузки К„=! кОм, внутреннее сопротивление источника си нала К, = 1,5 кОм. Ответ: И„„=1,84 кОм; К =1 кОм; Кг=-90; Кс= — 49; Кр = 4400. 2.37.

Транзистор, включенный по схеме ОЭ, в рабочей точке имеет следующие значения 17-параметров: лп,— — 1,6 кОм, Й,ь — — 5-10 4, 177и = 115, Ь77, = 160 мкСм. Определить входное сопротивление К„, выходное сопротивление К,, коэффициенты усиления по току К„по напряжению Кв и по мощности Кр усилительного каскала с этим транзистором, включенным в схему ОБ, если внутреннее сопротивление источника сигнала В, = 500 Ом и сопротивление резистора нагрузки Кв = =10 кОм. Ответ: К,в =30,4 Ом; К,, =9,9 кОм; К, = — 0,982; Ки —— =323; Кр=318. 2.38. Транзистор, вклзоченный в усилитель по схеме ОЭ, имеет следующие значения собственных параметров: а=0,99, ге=100 Ом, г„=2.10 Ом, г,=40 Ом. Определить входное сопротивление сх,„и козффициснт усилении каскада по напряжению на низких частотах Ки, если сопротивление резистора нагрузки Вк вв 5 кОм, Ответ: сх„„= 4,1 кОм; Ки вв — 121, 2,39.

Транзисгор, включенный в схему усилителя ОБ, имеет следующие значения собственных параметров: ге=еЮ Ом, г,=45 Ом, г,=1 МОм и сх=бд7. Сопротивление резистора нагрузки К„= 2 кОм, внутрсннес сопротивление источника сигнала К, =500 Ом. Найти козффипиенты усиления по току К„ по напряжению Ки, по мощности Кр, а также входное йвх н выходное К „сопротивления усилительного каскада. Ответ: Кс = — 0,97; Ки = 32,3' Кг = 31,5' Квх — — 60 Ом; К = 533 кОм.

2АО. Определить тс же величины, что и в предыдущей задаче„при условии, что транзистор включен в схему усилителя ОК. Ответ: К,= -33,4; Ки - -1; К, =33,4; Км=бб,7 кОм; К„, =75 Ом. 2.41. Определить те же величины, что и в задаче 2.39, при условии, что транзистор включен в схему усилителя ОЭ.