Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

Факультет « Информатика и системы управления»

Кафедра « Автоматизированные системы обработки информации и управления »

Курсовая работа по микроэлектронике и схемотехнике

Вариант – 20

28

____________________________________________________

(количество листов)

Разработал: студент группы ИУ5-41 Сидякин А.А.

Принял : Радюкевич В.В.

Москва- 2010

Содержание

Задание……………………………………………………………………………………………………………..3

1. Расчет резисторов схемы ………………………………………………………………………….…5

2. Моделирование схемы на постоянном токе ………………………………………..…...6

3. Реакция схемы на изменение параметров транзистора ……………………….…12

4. Заключение по результатам моделирования на постоянном токе…………13

5. Расчет основных малосигнальных параметров схемы ………………………....14

6. Расчет емкости конденсаторов. Прогнозирование верхней границы полосы пропускания…………………………………………………………………………………..16

7. Моделирование схемы на переменном токе …………………………………………..19

8. Реакция усилителя на импульсный сигнал …………………………………..…………..23

9. Заключение по результатам моделирования на переменном токе………...26

Список литературы…………………………………………………………………………………………..28

1. Задание на курсовую работу

1. Рассчитать параметры резисторов , , и , исходя из заданного положения рабочей точки в классе А ( ) и ее нестабильности ( ) при напряжении источника питания схемы ( ), типе транзистора (VT1), для схемы, изображенной на рис.1.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная усилителя

1. Используя любую из программ анализа электронных схем, промоделировать работу схемы на постоянном токе. Рассмотреть узловые потенциалы в схеме. Построить передаточную характеристику схемы на участке база-коллектор транзистора и нанести на нее рабочую точку. Обозначить на характеристике области работы транзистора.

2. Изменить коэффициент усиления по току транзистора ( ) в два раза и определить, на сколько изменится ток коллектора. Проделать то же, изменив неуправляемый ток коллекторного перехода в десять раз.

3. Дать заключение о степени соответствия прогноза, сделанного на основании аналитических расчетов, и результатов моделирования по работе схемы на постоянном токе.

4. Оценить расчетным путем основные малосигнальные параметры рассматриваемой схемы , , , , , , а также, при какой амплитуде входного сигнала в схеме возникнут нелинейные искажения.

5. На основе сведений о нижней граничной частоте ( ) полосы пропускания усилителя с учетом данных о сопротивлениях нагрузки ( ) и источника сигнала ( ) определить емкости разделительных ( и ) и блокировочного ( ) конденсаторов. Спрогнозировать верхнюю граничную частоту ( ) полосы пропускания усилителя.

6. Промоделировать работу схемы на переменном токе и построить АЧХ и ФЧХ усилителя, по которым определить граничные частоты полосы пропускания усилителя. Определить также на основе моделирования с использованием зависимого источника сигнала входное ( ) и выходное ( ) сопротивления усилителя на средней частоте.

7. Предсказать аналитически и исследовать с помощью моделирования реакцию усилителя на импульсный сигнал малой величины.

8. Провести сравнение аналитических прогнозов поведения усилителя на переменном токе с результатами моделирования и сделать необходимые выводы.

9. Оформить отчет о проделанной работе, в котором представить:

• исходные данные и задание;

• аналитические расчеты параметров деталей схемы и параметров выходных сигналов, характеризующих ее поведение на постоянном и переменном токе;

• результаты моделирования в виде распечаток принципиальной схемы с узловыми потенциалами, передаточной, амплитудно-частотной, фазо-частотной и переходной характеристик (приведенные графики должны быть обработаны и на них указаны извлекаемые параметры);

• распечатки библиотечных параметров транзистора VT1, источников синусоидального и импульсного сигналов с объяснением каким образом все эти параметры были назначены;

• выводы по работе.

2. Исходные данные

Таблица 1. Исходные данные задания на курсовой проект

Согласно ОСТ 11 336.919-81, устанавливающего систему условных обозначений современных типов транзисторов, ГТ310Б – германиевый биполярный транзистор, относящийся к классу маломощных (максимальная рассеиваемая мощность не может превышать 0,3 Вт) сверхвысокочастотных транзисторов. Более точно параметры этого транзистора определим, воспользовавшись справочником (табл. 2).

Таблица 2. Параметры транзистора ГТ310Б, взятые из справочника

3. Выполнение задания

3.1 Расчёт резисторов , , и

Резисторы , и призваны обеспечить режим работы транзистора VT1 по постоянному току (вывести его рабочую точку в класс А), а резистор – стабилизировать этот режим введением последовательной отрицательной обратной связи по току.

При расчёте постоянных составляющих используем схему рис.2. При этом не будем учитывать обратный ток коллекторного перехода .

Рис. 2. Упрощённая схема усилителя для расчёта постоянных составляющих

В соответствие с табл. 2, примем коэффициент усиления тока .

Положим . Тогда , где

– коэффициент передачи тока.

Итак, .

По первому закону Кирхгофа ток базы транзистора:

,

где

;

.