1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Повторить расчет, если температура окружающей среды увеличилась до 75 *С. 2Л4. а. По кривым на рис. 2.25 определить статический коэффициент усиления 12 транзистора 2Х3904 при! = 1,0 мА; 30 мА; 100 мА. б. По каждой характеристике определить 1'с, если 1в в три раза изменяет свою величину ()хсз = 1,0 В). 2.15. По кривым на рис. 2.25 определить мощность, рассеиваемую транзистором, если: а) 18=0,08мА 18= 10мА; б) 18=0,5мА 1с=10мА.
2.16. а. Построить линию нагрузки на характеристиках (рис. 3.2.16) для (хсс = 32 В Яс = 80 Ом. б. Для 18 = 5 мА определить 1'сд 1с ттгк и 7(лы ГЛАВА 2 2.18. Линия нагрузки (рис. 3.2.!7) на характеристиках транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, проведена для схемы типа изображенной на рис. 2.18. Нарисовать электрическую схему и определить значения )сс и Рс. 2Л9. Используя схему, подобную изображенной на рис. 2.15, с источником 'г' = 10 В, описать построение характеристик транзистора на рис. 2.!5. Выбрать номинал Яа. 2.20. В схеме на рис.
3.2.8 сопротивление Яя изменяется до 10 кОм. Если статический коэффициент усиления В транзистора равен 80, каков будет принудительный !) при этих условиях? 2.2!. Определить минимальную величину Я в задаче 2.20, при которой транзистор еще не входит в насыщение. 2.22. Для схемы на рис. 3.2.22 !) = 120. Определить !'с и!с, если номинал Яв равен 1 МОм; 100 кОм; 1О кОм. Определить принудительный !), если транзистор насыщен. 22 В 2 со Рис.
3.2.22. ГЛАВА 3 усилителя. Рабочая точка характеризуется значениями постоянных токов базы, коллектора и напряжения коллектора в данной точке. Эти значения определяются напряжением источника питания и резисторами, подключенными к транзистору. Положение рабочей точки на линии нагрузки, построенной на семействе характеристик транзистора (рис, 2.19), соответствует примерно ее середине.
Только после того, как в усилителе задано необходимое напряжение смещения, переменный сигнал может быть подан на вход усилителя, а усиленный сигнал снят с его выхода. Эта глава посвящена в основном схемам смещения, или режиму постоянного тока, и анализ усилителей в режиме переменного сигнала в ней не приведен (см. гл. 4), Й ттъ4нчие'ГоГП4Гъ5Ф ъ1СИтпьтЕ'Г~Р С О,) пЕпР~~4РЯнЬПЯ Сигна д,пОСтчпа6' Г,нл, 6" СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Пример 3.1 показывает, что напряжение на входном конденсаторе равно 0,7 В. Для стабильной работы усилителя напряжение на конденсаторе должно оставаться постоянным. В действительности напряжение на конденсаторе зависит от частоты входного переменного сигнала и емкости конденсатора.
Подробности по этому вопросу рассматриваются в разд. 7.4З по характеристике в области нижних частот, а пока предполагаем, что конденсатор имеет достаточно большую величину емкости для того, чтобы напряжение на нем было постоянным. Это означает, что конденсатор идеальный: он представляе~ собой короткозамкнутую цепь для переменного напряжения и разомкнутую цепь для постоянного напряжения.
ГЛАВА 3 Пример 3.3 Если амплитуда входного переменного сигнала Г = 5 В, каким должно быть сопротивление источника сигнала Я~, чтобы базовый ток изменился на 20 мкл? Решение В режиме переменного тока напряжения на конденсаторе и Р' постоянны и, можно считать, равны О. Имеется, правда, входное сопротивление переменному току Ь,, (см. гл. 4), но для рассматриваемой схемы им можно пренебречь.
Я очень велико по сравнению с входным сопротивлением переменному т ттгттз ттт~,тт тттт т туг д~а автои, тт~ъ прттио~паттт, т,, пвплачт~ ттт ур СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ 101 На рис. 3.3 приведена нагрузочная линия схемы при токе смещения базы 20 мкА и размахе входного сигнала 40 мкА. При этом выходное напряжение изменяется от состояния покоя 16„1 В на 3,9 В вверх ~до 20 В) и на 5„1 В вниз (до 11 В) по линии нагрузки.
Поскольку отклонения напряжения вверх и вниз от напряжения покоя не равпы, синусоидальный выходной сигнал имеет искажения. Эти искажения вызываются нелинейностью вольт-амперных характеристик, большим размахом сигнала и слишком близким расположением рабочей точки к области отсечки. Если в качестве точки покоя выбрать точку В, искажения будут значительно меньше, Во многих схемах, однако, уровень таких искажений вполне допустим, например в радиоприемнике.
СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Рис. 3.5. Схема с эмиттерным смещением С~ — разв откуда можно определить ( ВВ ВЕ) Л +(А, + 1)М- или ~ВВ) ~В ~В + ~'ГЕ ~В Уравнение 3.2 является упрощенным выражением ~3.1), записанным в предположении, что Ь~,. + 1 = Ь„, что справедливо при больших значениях 6~.,". Если Ь~, Л. »РВ, то (3.2) будет иметь вид 105 СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Пример 3.7 Используя теорему Тевенина, определить $'„, и А для схемы на рис. 3.7 Если цепь базы разомкнута, Я~, и А~, образуют простой делитель напряжения и (3.4) 1 (разомкнутой цспн) 1 ВВ ~ сс ~В2!~~В1 + ~В2) Сопротивление Тевенина в направлении от базы определяется соединенными параллельно резисторами Я~, и Р Л,.„= Л. = Л„, Я„,ДА„, + Я„„).
(3 ~1 ',.:.%".,о,:...,."'"...„" а:",":' ' " '. ' "' '., ! „'',„' !з, °,",',.:.";...':: ",",':,;:„;,''с",;-::",.„'„„':„,,";-"-'...,:„:,;-:;'::-:-;,,:,::.,;,',.:;;.,:.:~::;,.-::;"'-;:;., ° ",:,.: -- ".:",:,'- °,.-.;,;:-..;...;:„,:,','.-, -; .:,:,,', -" .,а ..., -а:.,„„. 106 ГЛАВА З Решение Сначала предполагаем, что ЯВ1 и Р 2 являются просто делителем напряжения, и определяем напряжение на базе В2 $' = ~'сс = 4 В = ~вв ~В1 + '11~В2 Затем определяем напряжение на эмиттере Р~ — ~вв — $ВЕ = 3,3 В. Теперь можно найти 1 и 1 СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ 107 $' = 1. Я .
= 10,1 мА 300 Ом = 3,03 В И наконец, $'~ед = $'~ 1~ = 9 9б5 В 3 03 В = б 935 В Проверка. Проведенный расчет может быть проверен двумя способами Первый из них заключается в вычислении напряжения на базе. $~ = 1„ Я + Ь~~,. + $'- = бб,9 10 4000 + 0,7 + 3,03 = = 0,2б7 + 3,03 + 0,7 = 3,997 В. Это проверка расчетного значения $'~~, равного 4 В.
Другой способ проверки основан на вычислении тока базы. Напряжение,ня 109 СХЕМЪ| СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Преобразовав их, получаем гхвз = Вв'|со'1'вв ззвг = Яи'!! |вв! ксс) (3.6) 13.7) На этом расчет заканчивается. Решение Сначала определяем значения 1'с и Ре. В соответствии с пунктом 2 предложенной методики задаемся 1' = 13 В и 1' = 3 В. Теперь проведем расчет; гс = Рсс )сгхс или 1с = (%се — Рс)|1!с = (25  — 13 В)~2 кОМ = 6 МА, 15 яе 1с = 6 МА, )г = рв,'1 = 3 В/6 МА = 500 Ом, 1в = 1о йея = 6 мА/150 = 40 мкА, 2!в = Ьея Рте,|10 = 100 500 Ом/10 = 5000 Ом'|, |вв = |е + ~ве + 1в )!в = 3 В + 0,7 В + 0*2 В = 3,9 В, тевз = Вв ' "'сс()гвв = 5000 Ом 25 В!3,9 В = 32 кОМ. гсвг = ива — УввlУсс) = 5000 ОМД! — 3,9/25) = 5000 Ом!0,844 = 5924 Ом. Окончательный вариант схемы приведен на рис.
3.! 1. Результаты вычислений показывают, что данную схему можно рассматривать как схему с автоматическим смешением, имеющую повышенную стабильность. Укк 25В Як| зг о Як 2 ко Яи 5924 Ом Як 5ООО Рис. 3.11. Схема к примеру 3.10. Пример 3.11 Определить 1с, если Ь (рис. 3.11) равен !00; 300. " В этих вычислениях ляя гарантии берем наименьшее значение яев. Пример 3.10 Рассчитать схему с Н-смешением, подобную схеме примера 3.5, если 1'сс. = 25 В, 2!с = 2 кОМ, а йев выбираем равным 150. ГЛАВА 3 Решение Как при обычном (см. разд. 3.5.2), так и при машинном расчете получаем 1. = 5,81 мА, когда Ь, = 100, и 1с = б,2 мА, когда Ь„е = 300.
Таким образом, даже при значительных изменениях Ь значения 1 и $' остаются почти постоянными. Эта схема обладает лучшими свойствами, чем аналогичная схема с фиксированным смещением. глдвА з меняются вдоль линии нагрузки для переменного тока. Линия нагрузки для переменного тока должна проходить через рабочую точку (если ~'., = О и схема находится в статическом режиме), но ее наклон определяется — 1/А,-, так что она несколько круче, чем линия нагрузки для постоянного тока. Пример 3.14 На характеристиках (рис.
3,12) построить линию нагрузки для переменного тока. Решеиие Линия нагрузки для переменного тока должна проходить через рабочую СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ Уравнение для этой линии нагрузки может быть получено из алгебраического уравнения для наклонной линии вида у — у, = т(х — х,), где х,, у, — точки на линии, а т — ее наклон. Для нашего примера — 1 ~с б мА = (~с~е 10 В). 2000 Заметим, что если 1 начинается от 0 мА, то $' = 22 В, как следует из решения. Пример 3.15 Предположим, что в схеме на рис.
3.12 Я = 500 Ом и 1. = б мА. Опреде- ГЛАВА З Определить ток коллектора и напряжение на коллекторе в состоянии покоя. Решение Эмиттерный ток определить нетрудно. Поскольку база заземлена, а 1~ = 0,7 В, то постоянное напряжение на змиттере должно быть — 0,7 В. Следовательно, 1 = ( — 0,7 — $' )/Я = 4,3 В/1000 Ом = 4,3 мА. Отсюда вытекает, что 1 =1 =43 мА, СХЕМЫ СМЕЩЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ 115 Как и схема с ОЭ, схема с ОБ может быть рассчитана для работы от одного источника питания (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
