- •Загальна характеристика циклу лабораторних робіт
- •1 Дослідження математичних моделей біполярного транзистора Лабораторна робота № 1 Моделювання біполярного транзистора по постійному струму
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 2 Моделювання біполярного транзистора в режимі малого сигналу
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Зміст|вміст,утримання| звіту
- •Контрольні питання
- •2 Моделювання лінійних електронних схем Лабораторна робота № 3 Складання математичної моделі електронної схеми
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання|
- •Зміст|вміст,утримання| звіту
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 4 Аналіз математичної моделі електронної схеми
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Зміст|вміст,утримання| звіту
- •Контрольні питання
- •3 Моделювання нелінійних резистивних схем Лабораторна робота № 5 Чисельні методи розв’язку нелінійних алгебраїчних рівнянь при моделюванні нелінійних схем
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Порядок проведення роботи
- •Зміст|вміст,утримання| звіту
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 6 Моделювання нелінійних схем за постійним струмом з використанням ітераційних моделей нелінійних компонентів
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Порядок проведення роботи
- •Зміст|вміст,утримання| звіту
- •Контрольні запитання
- •4 Моделювання лінійних динамічних схем Лабораторна робота №7 Методи чисельного рішення звичайних диференційних рівнянь при моделюванні електронних схем
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Лабораторна робота №8 Моделювання електронних схем з використанням дискретних моделей lc‑елементів
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторне завдання
- •Контрольні запитання
- •5 Оптимізація електронних схем Теоретичні відомості
- •Лабораторна робота №9 Мінімізація функцій багатьох змінних
- •Порядок проведення роботи
- •Лабораторна робота №10 Оптимізація параметрів елементів фільтру низких частот
- •Порядок проведення роботи
- •Контрольні запитання
- •Список літературних джерел Основний список
- •Додатковий список
Контрольні питання
Намалюйте модель Еберса-Молла для n-p-n транзистора. Поясніть призначення елементів.
Намалюйте модель Еберса-Молла для p-n-p транзистора. Поясніть призначення елементів.
Запишіть залежність для струмів переходів.
Складіть залежності і для транзистора з ЗБ.
Складіть залежності і для транзистора з ЗЕ.
Складіть залежності і для транзистора з ЗК.
Що таке нормальний і інверсний режим роботи транзистора?
Як визначається коефіцієнт передачі по струму транзистора з ЗБ?
Як визначається коефіцієнт передачі по струму транзистора з ЗЕ?
Зв'язок між коефіцієнтами передачі по струму транзистора з ЗБ і ЗЕ.
Як визначаються динамічні параметри транзистора?
Лабораторна робота № 2 Моделювання біполярного транзистора в режимі малого сигналу
Мета роботи – ознайомлення з моделями біполярного транзистора для малого сигналу.
Теоретичні відомості
Для моделюванні транзисторів при роботі в режимі малого сигналу знаходить широке застосування гібридна П-образна малосигнальна модель, що має високу точність і є широкосмуговою. Для транзистора, включеного з ЗЕ, модель представлена на рис.1.2.
Рисунок 1.2 – Малосигнальна модель транзистора
Компоненти моделі мають наступний сенс:
- еквівалентна розподілена провідність бази;
- провідність переходу емітер-база;
- дифузійна ємність переходу емітер база;
- сумарна провідність витоку і дифузійна провідність колекторного переходу;
- бар'єрна ємність колекторного переходу;
- еквівалентна провідність переходу емітер-колектор;
S - еквівалентна провідність (крутизна) залежного джерела струму, керованого напругою на переході емітер-база.
Система рівнянь схеми на рис. 1.2, складена методом вузлових потенціалів, має наступний вигляд:
|
б |
б΄ |
К |
.
|
|
= |
|
Б |
|
|
|
Uб |
Iб |
||
Б΄ |
|
|
|
Uб΄ |
Iб΄ |
||
К |
|
|
|
Uк |
Iк |
(1.12)
Тут , , ,
, ,
, ,
- уявна одиниця, - кругова частота.
Рішення даної системи рівнянь методом Крамера за умови, що струми і рівні нулю, дає наступні співвідношення для напругі на зовнішніх вузлах схеми:
, (1.13)
, (1.14)
де - визначник матриці провідності в (1.12).
По даних співвідношеннях визначаються функції даної схеми:
- комплексний коефіцієнт підсилення по напрузі:
, (1.15)
- вхідний комплексний опір:
. (1.16)
Частотні властивості функції схеми характеризуються амплітудно-частотною характеристикою (АЧХ), фазо-частотною характеристикою (ФЧХ). Наприклад, коефіцієнт підсилення транзистора по напрузі характеризується:
- амплітудно-частотною характеристикою (АЧХ)
; (1.17)
- фазо-частотною характеристикою (ФЧХ)
. (1.18)
АЧХ – це залежність модуля комплексного коефіцієнта підсилення від частоти. ФЧХ – це залежність від частоти аргументу комплексного коефіцієнта підсилення.