Шамшин В.Г. Основы схемотехники (2008) (1151958), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с фиксированным потенциалом базы при при напряжении питания Ео = 10 В, крутизне транзистора S = 40 мА/В, сопротивлениях резисторов в цепи базы R1 = 200 кОм, R2= 2 кОм и в цепи коллектораRк=1 кОм.Решение. 1. Ток коллектора в рабочей точкеI ко = S ×Eo × R 210 × 2= 40 ×» 4 мА.R1 + R 2200 + 22.
Напряжение коллектор-эмиттер транзистораUкэ= Ео – Iко· Rк = 10 - 4·1= 6 В.Задача 2.5.Определить параметры рабочей точки каскада с общим эмиттером при использовании цепиэмиттерной термостабилизации.Параметры схемы: R1=15 кОм, R2=3 кОм,Rк=1 кОм, Rэ=0.5 кОм, напряжение питания каскада Ео=12 В.Решение. 1. Ток коллектора в рабочей точкеI ko =S × Eo × R2Ео × R 212 × 3= 4mA»=(1 + SRэ ) × ( R1 + R 2) Rэ × ( R1 + R 2) 0.5 × (15 + 3)2. Напряжение между электродами транзистораUко = Eо – Iко× (Rк + Rэ) = 12 - 4·(15+3) = 6 В.143Задача 2.6.Определить параметры статического режима(Uсо и Iсо) каскада с общим истоком при токе насыщения Iсн=10 мА, напряжении отсечки Uотс=8 В,напряжении смещения Uзи=4 В, напряжении питания Ео=20 В, сопротивлении резистора в цепи стока Rс=1 кОм.Решение. 1.
Ток стока в рабочей точке при заданном смещенииU4I c = I сн × (1 - зи ) 2 = 10 × 10 -3 × (1 - ) 2 = 6.4 мА20U отс2. Напряжение сток-исток в рабочей точкеUси = Ео - Iс·Rс -Uзи = 20 – 6.4·10-3 ·1000 – 4 = 9.6 В.Задача 2.7. По параметрам схемы задачи 2.3 определить коэффициенттемпературной стабилизацииРешение. Коэффициент температурной стабилизацииSt =Rк + Rб100 + 1== 50.5 .Rб / h21 + Rк 100 / 100 + 1Задача 2.8. По параметрам схемы задачи 2.5 определить для каскада сОЭ коэффициент температурной стабилизацииРешение. 1. Приведенное сопротивление в цепи базыRб =R1 × R 215 × 3== 2.5кОмR1 + R 2 15 + 32.
Коэффициент температурной стабилизацииRб + Rэ2.5 + 0.5St === 5.45.Rб / h21 + Rэ 2.5 / 50 + 0.5Задача 2.9. По параметрам схемы задачи 2.4 при максимальном выходном напряжении Uвых= 2 В и температуре Тр=60оС определить для каскадатребуемый коэффициент температурной стабилизации. Параметры используемого транзистора: h21= 20¸100, Iкбо=10 мкА, Uост=0.6 В.144Решение. 1. Допустимое изменение тока коллектораDI кдоп =U ко - U mввы - U ост 6 - 1.41 × 2 - 0.6== 1.72.Rк + Rэ10 3 + 5002.
Изменение неуправляемого тока коллектораDI кбо = I кбо × 2Тр - 208= 10 × 10 -6 × 260 - 208= 0.32 мА.3. Изменение коэффициента передачи тока базыΔh21= h21max ·(1+0.005·ΔT) – h21 = 100·(1+0.005·(60-20))-50 = 70.4. Полное изменение тока коллектора под влиянием температурыDh70DI к = DI кбо + 212 × I ко = 0.32 × 10-3 + 2 × 4 × 10-3 = 0.432 мА.50h215. Требуемый коэффициент температурной стабильностиDI1.72S t = кдоп == 4.0.432DI кЗадача 2.10.Определить параметры схемы, выполненной на пентоде 6Ж9Б, при следующих данных. Напряжение питания Ео=150 В, напряжение на аноде Uа=120 В, напряжение на экранирующей сетке Uэ=120 В, ток анода Iа= 15 мА,ток экранирующей сетки Iэ=5 мА, напряжениесмещения Uск=1.5 В.Решение. 1. Сопротивление резистора в цепи анодаRа= (Ео - Uа) / Iа = (150 – 120) / 15 = 2 кОм.2.
Сопротивление резистора в цепи экранирующей сеткиRэ= (Ео - Uэ) / Iа = (150 – 120) / 5 = 6 кОм.3. Сопротивление резистора в цепи катодаRк= Uск / (Iа +Iэ) = 1.5 / (15 +5) = 75 Ом.Задачи для самостоятельного решения1. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с фиксированным током базы при Ео=10 В, Rб = 200 кОм, h21= 100, h11 = 2 кОм, Rк=1 кОм.1452. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с фиксированным током базы при Ео=9В, Rб = 300 кОм, h21 =50, h11 = 800 кОм, Rк=3 кОм.3.
Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с фиксированным током базы при Ео=12 В, Rб = 160 кОм, h21= 40, h11 = 800 Ом, Rк=2 кОм.4. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с фиксированным потенциалом базы без использования цепитермостабилизации при Ео=14 В, R1= 68 кОм, R2=2 кОм, h21 = 100, h11 = 2кОм, Rк = 0.5 кОм.5.
Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с коллекторной цепью термостабилизации при Ео = 10 В, Rб =100 кОм, h21 = 100, h11 = 2 кОм, Rк=1 кОм.6. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с коллекторной цепью термостабилизации при Ео=10 В, Rб =100 кОм, h21 = 50, h11 = 800 кОм, Rк=2 кОм.7. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером с коллекторной цепью термостабилизации при Ео=12 В, Rб =160 кОм, h21 = 40, h11 = 800 Ом, Rк=2 кОм.8.
Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером, если Ео=10 В, R1= 12 кОм, R2=3 кОм, Rк=2 кОм, Rэ=1 кОм,h21 = 40, h11 = 500 Ом.9. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада с общим эмиттером, если Ео=10 В, R1= 18 кОм, R2=2 кОм, Rк=1 кОм, Rэ=200 Ом,h21 = 40, h11 = 400 Ом.10. Определить параметры статического режима (Uко и Iко) каскада сОЭ, если Ео=12 В, R1= 22 кОм, R2=2 кОм, Rк=1 кОм, Rэ=200 Ом, h21 = 40,h11 = 400 Ом.11.Определить параметры статического режима (Uсо и Iсо) каскада собщим истоком при Iсн=20 мА, Uотс=8 В, Uзи=4 В, Ео=20 В, Rс=1 кОм.12. Определить параметры статического режима (Uсо и Iсо) каскада собщим истоком при Iсн=10 мА, Uотс=8 В, Uзи=2 В, Ео=15 В, Rс=1 кОм.13.
Определить параметры статического режима (Uсо и Iсо) каскада собщим истоком при Iсн=20 мА, Uотс=10 В, Uзи=4 В, Ео=10 В, Rс=300 Ом.3. Расчет параметров усилительных каскадовЗадача 3.1. Рассчитать номинальный и сквозной коэффициенты усиления каскада с общим эмиттером с параметрами схемы R1=15 кОм, R2=3 кОм,Rк=1 кОм, Rн=1 кОм. На каскад подается входной сигнал от источника с Ег=10 мВ и внутренним сопротивлением Rг=2.4 кОм, В каскаде применен транзистор с коэффициентом передачи тока базы h21=80 и входным сопротивлением h11=800 Ом.146Решение.
1. Номинальный коэффициент усиленияRк × Rн80 10 3 ×10 3Ко = S=×= 50 .Rк + Rн 800 10 3 + 10 32. Сквозной коэффициент усиленияRвх600К с = К вх × К о =× Ко =× 50 = 10,Rг + Rвх2400 + 600R ×h2500 × 800= 600Ом ,где Rвх = б 11 =Rб ,+ h11 2500 + 800R1 × R 2 15 × 3Rб === 2.5кОмR1 + R 2 15 + 3Задача 3.2. По условиям предыдущей задачи рассчитать коэффициентчастотных искажений на частоте fн=100 Гц, если в схеме использованы разделительные конденсаторы на входе С1=1 мкФ и на выходе С2=1 мкФ.Решение. 1.
Коэффициент низкочастотных искажений входной цепи11)2 = 1+ () 2 = 1.13 .М нвх = 1 + (-62p × f н × С 2 × ( Rг + Rвх )2p × 100 × 10 × (2400 + 600)2. Коэффициент низкочастотных искажений выходной цепиМ нвых = 1 + (11)2 = 1 + () 2 = 1.28 .-62p × f н × С 2 × ( Rк + Rн )2p ×100 × 10 × (1000 + 1000)3. Коэффициент низкочастотных искажений каскадаМн = Мнвх·Мнвых = 1.13·1.28=1.45.Задача 3.3. Определить по условиям задачи 3.1 вносимый каскадом фазовый сдвиг на частоте fн=100 Гц.Решение.
1.Фазовый сдвиг области низких частот входной цепьюj нвх = arctg11= arctg= 30.38о.-62pFн × C1 × ( Rг + Rвх )2p × 100 × 1 × 10 × (2400 + 600)2. Фазовый сдвиг области низких частот выходной цепиj нвых = arctg11= arctg= 45.85о.-62pFн × C 2 × ( Rк + Rн )2p × 100 × 1 × 10 × (1000 + 1000)3. Фазовый сдвиг области низких частот, вносимый каскадомφн = φн+ φн = 30,38+45.85 = 76.23о.147Задача 3.4. Определить необходимое сопротивление резистора в цепиколлектора каскада с общим эмиттером, нагруженного на сопротивление нагрузки Rн = 1 кОм, для обеспечения номинального коэффициента усиленияКо=40.
Используемый транзистор имеет крутизну S=0.08 А/В.Решение. Rк =К о × Rн40 × 1= 1кОм.=S × Rн - К о 80 × 1 - 40Задача 3.5. Определить высшую частоту усиления и вносимый фазовыйсдвиг каскада с общим эмиттером при коэффициенте частотных искаженийМв=3 дБ. Используемый транзистор обладает параметрами h21=50, r'б= 50Ом,h11= 800 Ом, Ск=10 пкФ, Сбэ=40 пкФ, fT=120 мГц. Параметры схемы: R1 = 18кОм, R2 = 2 кОм, Rк = 1кОм, Rн = 1 кОм, Сн= 200 пФ.Решение.
1. Находится постоянная времени транзистораt=h2150== 0.09 × 10 -7 с.62p × f Т 2p × 120 × 102. Постоянная времени выходной цепи каскада области высоких частотtв = t + (SrбCк + Сн) ×R'к = 0.009×10-6+(0.0625×50×10×10-12 + 200×10-12)×500 =124 нс. В формуле R'к= Rк×Rн/(Rк+Rн) =1×1/(1+1)=0,5 кОм.3. Постоянная времени входной цепи каскада области высоких частотtввх = (Сбэ+Ск×Ко) ×Rвх = (40×10-12+10×10-12×31,25) ×500 = 0.175 мкс.4. Высшая частота усиления22 - 1М 2в - 1== 1.29 мГц,Fв =2p × t в2p × 124 × 10 -95.
Фазовый сдвиг области высоких частотj в = arctg (wt в ) = arctg (2p × 1.29 × 10 6 × 124 × 10 -9 ) = 45 oЗадача 3.6. Определить добротность (площадь усиления) усилителяимеющего на высшей частоте диапазона Fв=2 МГц при коэффициенте частотных искажений Мв= 2 коэффициент усиления Кf=50.Решение. 1. Значение номинального коэффициента усиленияКо = Мв· Кf=1.41·50 = 70.5.2. Добротность усилителя Пу=Ко· Fв= 70.5·2 = 141 МГц.Задача 3.7. В каскаде с ОЭ используется транзистор КТ358Б с параметрами: h21=25¸100, ft=120 МГц, Ск=5 пФ, Сэ=20 пФ, τос=500 псек.
В каскадеиспользованы элементы: R1=18 кОм, R2=2 кОм, Rк= 1 кОм. Напряжение питания каскада составляет Ео=10 В, сопротивление нагрузки Rн=3 кОм, емкость нагрузки – Сн=500 пФ. Сопротивление источника управляющего сиг148нала составляет Rг= 500 Ом. Определить время установления выходного импульса.Решение. 1. Среднее значение коэффициента передачи тока базыh21 = h21 min × h21 max = 25 × 100 = 50 .2. Ток коллектора в рабочей точке10 × 2 × 103Iко == 2 мА .500 × (18 + 2) × 1033. Входное сопротивление транзистора в рабочей точкеh11= 500/5 + 25·50/2 = 725 Ом.4.
Находится постоянная времени транзистора50t== 0.09 × 10 -7 с.62p × 120 × 105. Приведенное сопротивление нагрузки каскадаR'к= 1·3 /(1+3) = 0.75 кОм.6. Постоянная времени выходной цепи каскадаtв=0.009·10-6 + (25·500·5/725+500) ·10-12·750= 0.44 мксек.7. Время установления, определяемое выходной цепьюtувых= 2.2·0.44·10-6 = 0.968 мксек.8. Приведенное сопротивление входной цепи каскадаRб = 18·2 /(18+2) = 1.8 кОм.9. Входное сопротивление каскадаRвх = 1800·375 /(1800+375) = 310 Ом.10. Коэффициент усиления каскадаКо = 50·750 / 725 = 51.7.11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
