МСТ
.pdf1. Нарисовать диаграммы коллекторного, базового токов и напряжения на коллекторе транзистора. Получить в общем виде условие насыщения и запирания транзисторного ключа в данной схеме.
Определим сф при действии на входе 1 и 2 ( 1 > 2) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
От : |
|
= |
|
|
|
= 0;От : |
|
|
|
= |
|
1 2 |
От : |
|
|
|
= 0;От : |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
к |
ф |
|
2 |
|
1 |
ф |
|
|
|
|
1+ 2 |
|
|
|
|
б |
|
ф |
|
|
|
|
ко |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
− ко б 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф |
|
|
|
|
1 + 2 + б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
от |
: |
|
= |
|
|
|
2 2 |
|
;.от |
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
= |
|
|
б 2 |
|
|
.Из |
последних |
четырёх |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
ф |
|
|
|
1+ 2+ б |
|
|
|
б |
|
|
|
|
ф |
|
|
|
1+ 2+ б |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
выражений |
следует, |
|
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2 2− б 2 ко+ б 2. |
В |
статике |
C не |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф |
|
|
|
|
|
1+ 2+ б |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
влияет.Определяем насыщение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
б ≥ бн; бн = |
|
н |
= |
к |
; б = |
|
|
|
|
1 |
− |
б |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
1 + 2 |
б |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Получаем: |
1 |
|
|
− б ≥ |
к |
=> 1 ≥ |
к( 1+ 2) |
+ б( 1+ 2) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
1+ 2 |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
б |
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Определяем условие запирания: бэ ≤ 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
бэ |
= |
|
|
|
2 б |
|
− |
|
б( 1 + 2) |
+ |
ко( 2 + 1) б |
≤ 0 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 + 2 + б |
|
1 + 2 + б |
|
|
1 + 2 + б |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 ≤ б( 1+ 2) − ко( 1+ 2) б; 2 ≤ |
б( 1+ 2) |
− ко( 1 + 2). |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
б |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Определить степень насыщения открытого транзистора и амплитуду входного сигнала, достаточную для запирания транзистора.
Структура p-n-p, запирающая полярность – положительная. условие
запирания бэ ≥ 0 1) Определяем степень насыщения.В открытом состоянии вх = 0 (условие
из диаграммы)
= |
б |
|
; бн = кн ; кн = к− кн ; б = кПолучаем = к |
∙ |
к |
|
≈ к |
||||
бн |
к−кн |
||||||||||
|
|
к |
б |
б |
|
б |
2) Определяем амплитуду входного сигнала, достаточную для запирания транзистора.
0≤ бэ = − |
к |
+ вх+ бб − ко+ бб; |
|
|
|
|||||||
+ б |
|
|
|
|||||||||
вх б |
≥ |
к |
|
|
+ |
ко б |
вх ≥ |
к + ко б |
= |
к |
+ ко . |
|
|
|
|
+ б ; |
|
|
|||||||
+ б |
+ б |
б |
б |
3. Определить степень насыщения транзистора при включении и в установившемся режиме. Объяснить назначение конденсатора CФ.
EК=12В; |
UВХ= 10В;RК=6.8к; =20; |
R1=10к;R2=82к; |
IК0=10мкА.Структура n-p-n, запирается отрицательной |
||
полярностью.До включения транзистора конденсатор |
||
имеет |
напряжение, равное 0 |
= ко 2 При |
|
|
|
|
включении транзистора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
б |
|
н |
|
|
к |
||||||
|
|
|
|
|
= |
|
; б ≥ бн; бн = |
|
|
= |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
бн |
|
|
к |
|||||||||
|
|
|
|
|
= вх+ (0) ; = вх+ (0) |
∙ к % |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
б |
1 |
1 |
|
к |
|
|
|
|
|||||
Через 3 конденсатор |
разрядится = С( 1|| 2); б будет определяться |
как = |
|
вх |
|
|
=> = |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
1+ 2 |
|
|
|||||
вх |
|
∙ к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
.Применение форсирующего (ускоряющего) конденсатора позволяет получить требуемую |
|||||||||||||||||
1+ 2 |
|||||||||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
величину (форму) базового тока.
4. Определить диапазон значений UВХ, при которых транзистор будет находиться в активном
режиме, если:EК=12В; Eб=2В;Rб=10к; R=15к;RК=1к; =25; IК0=5мкА.
1) Определяем условие насыщения. Границей для активного
режима будет |
|
≤ |
; |
|
= н ; |
|
|
|
= к – теор. макс.; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
б |
|
|
бн |
бн |
|
|
кн |
|
к |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
к |
; = |
вх |
− |
б |
.Получаем |
|
вх |
− |
б |
= |
|
к |
; вх = |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
бн |
|
к б |
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
к |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
к + б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
к |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2) Определяем условие запирания. бэ ≤ 0 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
От ко: бэ = |
|
ко б |
|
от к: бэ = 0; |
от вх: |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ б |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|||
|
|
|
|
|
бэ = |
|
+ б; от б: |
бэ = − |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ б |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
бэ = |
|
вх б |
+ ко б − |
б |
|
≤ 0. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ б |
+ б |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ б |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Получаем бэ ≤ б − ко б |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Получаем |
|
|
границы |
|
активного |
режима: |
||||||||||||||||||||
|
|
|
б − ко б ≤ вх ≤ |
к + б |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
б |
|
|
|
|
|
5. Определить степень насыщения включенного транзистора и напряжение на базе выключенного.
EК=20В; EСМ=2В; RН=500Ом; W1=100витков; W2=50витков; RСМ=10к; Rб=10к; =30; tи=10мкс;
LМ=40мГн; UМ=10В; U0=0.5В; IК0=5мкА; T=1000мкс; RШ=560Ом.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем степень насыщения. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Худший |
случай – |
||||
|
|
; = |
2 |
= |
50 |
|
= 0.5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1 |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
|
|
+ ′ ; |
µ |
0 = |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
µ |
|
|
|
|
|
н |
|
0 |
|
|
∙ |
|
|
|||||
|
|
= |
|
0 |
+ |
|
= |
+ |
|
|
и |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
µ |
и |
|
µ |
|
|
|
|
|
|
µ |
и |
|
0 |
|
|
µ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
||||
|
|
= |
|
|
|
|
+ ′ |
= |
+ |
|
и |
+ |
|
|
|
|||||
|
µ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
и |
|
|
н |
0 |
|
µ |
н |
= 15.005 ∙ 10−3 ≈ 15
Ток базы:
бн = = 0.5 ; б = вхб − смсм = 0.8
Степень насыщения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
б |
|
0.8 ∙ 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= |
|
|
= |
|
= 1.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бн |
−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
0.5 ∙ 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Определяем бэ на закрытом транзисторе. |
|
|
|
б ∙ см |
|
|
|
|
см |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
= |
∙ |
|
+ ∙ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
||||||||
|
|
|
|
|
бэ |
|
ко |
|
0 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
см |
|
б |
б |
см |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− см ∙ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ко ∙ б ∙ см + 0 ∙ см |
− см ∙ б |
|||||||||
|
|
|
|
|
бэ |
|
|
|
|
б + см |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= −0.725В |
|
|
|
|
6. Нарисовать сфазированные диаграммы: UВХ(t); Iб(t); IК(t); UК(t). Определить временные параметры переходных процессов при переключении ключа.
UmВХ= 5В (идеальный меандр).EК=6.3В;RК=6.8к; Rб=51к; =20; f =1МГц.
Структура n-p-n типа, отрицательно напряжение на
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
входе будет запирающим. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
1 |
= |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 160 ∙ 10−3мкс = 160 нс |
||||||||||
Будем считать |
н |
= . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
= |
вх − бн |
|
≈ |
вх |
= |
|
= |
|
= |
= |
|
к − кн |
≈ |
к |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
б |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
б1 |
|
б2 |
к |
кн |
|
|
к |
|
|
к |
|||
|
|
|
к |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
;Закон изменения заряда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
бн |
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 − − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
; |
= |
; |
= |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
ст |
|
б1 |
гр |
|
бн |
|
Воспользуемся формулой для определения временных интервалов
∆ = ln н− (∞), - пост. экспоненты, н - заряд в нач.
к−(∞)
момент; (∞) – заряд к которому стремится экспонента,к - заряд в момент отсчета.
Определяем : = 0, ∞ |
= |
|
|
, |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
ф |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
б1 |
|
|
|
к |
|
бн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
ln |
0−б1 |
|
|
= |
ln |
|
−б1 |
|
|
= |
|
ln |
|
|
|
|
|
= |
|
вх |
; |
|
|
= |
к |
; |
= |
б |
= |
вх к |
|
≈ 2.212 |
||||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
− |
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б1 |
|
|
б |
бн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
бн |
б1 |
|
|
|
|
|
бн б1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
бн |
|
|
б к |
|
|
|||||||
|
= 160 ∙ 10−3 ln |
2.12 |
= 102.1мсОпределяем р: |
|
= |
|
|
= |
; |
∞ = |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ф |
|
|
|
|
|
|
|
1.12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
ст |
|
|
|
б1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln 2 вх |
бОпределяем : |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
− |
, = |
|
= |
|
ln |
б1 |
|
|
|
|
б2 |
= |
|
= |
= |
, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б2 |
|
к |
бн |
|
р |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
гр |
бн |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бн |
|
|
|
|
б2 |
|
|
|
|
|
|
к + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
к |
|
+ |
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
∞ = − |
, = 0 = |
|
ln |
бн |
б2 |
= |
|
ln |
|
|
|
|
≈ 62 мс |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
б2 |
|
|
|
к |
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
б2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Составить условия работоспособности схемы, полагая, что входные сигналы достаточны для запирания и насыщения транзистора VT1.
Транзисторы типа n-p-n, отрицательный входной сигнал будет запирающим. VT1 – ведущий, VT2 – ведомый. Если VT1 насыщен, то VT2 заперт. Если VT1 заперт, то VT2 может быть как насыщен, так и заперт (в зависимости от параметров схемы). Транзисторы должны работать противофазно.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VT1 – открыт, VT2 – закрыт. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие запирания VT2: бэ2 ≤ 0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
с м |
+ − |
см с |
|
+ +0 ≤ 0 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с+ б |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бэ2 |
ко2 с+ б |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ко2 см − см ≤ 0; см ≥ ко2 |
б |
|
VT1 – закрыт, VT2 – открыт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Условие отпирания VT2: б2 |
> бн2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
= |
к |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
= к2н = |
к |
|
|
; |
= |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
к2н |
|
|
к2 |
|
|
|
|
|
|
|
бн2 |
|
|
|
|
к2 |
|
|
|
|
б2 |
|
||||||||
− |
|
|
к1 |
|
|
+ |
|
|
к |
|
|
− см; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
к01 |
к1 |
|
|
к1 |
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Получаем |
|
|
к |
|
|
− |
|
|
к |
|
− см > |
|
к |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
к1 |
|
|
к01 |
|
к |
|
|
б |
|
к2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Построить, с комментариями, выходные динамические характеристики по постоянному и переменному току для типового усилительного каскада ОЭ, если Eк = 12 В; Rк = 5,1 кОм; Rн = 10 кОм; Rэ = 200 Ом; I0к = 1 мА; . = 30. Определить теоретический максимум амплитуды выходного сигнала,
обеспечиваемый каскадом с указанными параметрами элементов.
Нагрузкой по является к, так как через Ср2 и Сэ ток не потечет: |
|
конденсаторы – |
разрыв.По 2 закону Кирхгофа справедливо: |
к = ок к + окэ + оэ э. |
|
Допуская к э |
, можно записать к = ок к + э + окэ |
=> окэ = к − ок |
к + э |
Полученное выражение представляет собой уравнение прямой, которая соответствует нагрузочной прямой по постоянному току.
Строится по двум точкам на выходной характеристике
VT.
1) окэ = 0 |
=> ок = |
|
к |
|
к+ э |
||||
|
|
|||
2) ок = 0 => ок = к |
|
Положение рабочей точки задается источником см, действующим в базовой цепи (с делителем). В результате действия этого в коллекторной цепи будет протекать ток ок = б . Для переменной составляющей конденсаторы – закоротки.
н~ = ( н| к < н=; При поступлении переменного сигнала все токи и напряжения получают приращение. Очевидно, что с изменением к будет происходить изменение напряжения на н~ . Следовательно, будет меняться
противофазно кэ и э. к = ок + ∆к. Для выходного напряжения
вых = кэ = окэ − ∆iк н~ = к − ок к − ∆iк н~. Полученное уравнение является уравнением по переменному току. Если приращение выходного тока = 0, то вых = окэ
=> |
для |
построения |
прямой |
по ~ требуется найти |
одну точку. При вых = 0 => ок = |
||||||||||||||||||||||||||
|
R |
н~ |
=> |
= |
|
ок |
, |
это и есть максимально возможное теоретическое приращение . |
|||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
вых |
|
вых |
|
|
|
Rн~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кэ = окэ + ок н~ . |
Теоретически max |
амплитуда выходного |
сигнала |
вых = |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
окэ+ ок |
к н |
|
к н |
|
|
к−ок к+ э |
+ ок |
к н |
|
к н |
|
|||
|
|
|
|
к|| н |
. |
|
|
|
|
= |
|
|
к+ н |
|
|
к+ н = |
|
к+ н |
|
к+ н = |
|||||||||||
кэ |
э+ к|| н |
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
к н |
|
|
|
|
|
к н |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
5.1 10 5.1 10 |
|
|
э+ к+ н |
|
|
|
э+ к+ н |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
12− 5.1+0.2 + |
|
|
12− 5.3 +3.38 3.38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
5.1+10 |
|
5.1+10 |
= |
9.52 В |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
5.1 10 |
|
|
|
|
|
3.58 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
0.2+5.1+10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Определить входное и выходное сопротивления эмиттерного повторителя на средних частотах,
если:RЭ=1к; Rб=470к; RН=200Ом; =50; rб=200Ом; IОЭ=1мА.
На
средних частотах=>
=>
1)определение входного |
сопротивления |
|
Rвх: |
|
|
= |
|
= |
; = |
б вх |
; |
= |
|||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
вх |
вх |
б вх |
вх |
вх |
вх |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|||
|
|| |
|
; |
= |
+ + 1 + + 1 |
( |
+ |
) ; э = |
; =0,026(при |
комнатной |
|||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
б |
вхтц |
вхтц |
б |
|
|
э |
|
|
|
э |
|
н~ |
|
|
|
оэ |
т |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
0,026 |
|
|
|
|
э н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
температуре); э = |
= 26 Ом; |
|
= |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
10−3 |
н~ |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
э |
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 200 + 50 + 1 26 + (50 + 1) |
200 103 |
= 10026кОм; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
200+103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
вхтц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
вх = |
470 103 |
10,026 103 |
= 9.8166 кОм |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
470 103 |
+ 10,026 103 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2)Определим выходное сопротивление Rвых:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
б г |
+ |
|
+ |
|
= |
; = |
э |
; При = 0; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
+ |
|
|
+1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
исп |
|
|
б |
б |
|
э э |
э вых |
б |
г |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
б г |
б |
|
г |
|
|
|
3 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
+ б |
|
|
470 10 |
+200 |
|
|
|
|
|
10 |
3 |
29.9 |
|
||||||||
|
|
|
+ |
г |
|
|
470 10 |
3 |
+0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
= |
|
б |
|
|
|
+ ; |
|
|
|
+ 26 = 29.9 Ом; вых = |
|| = |
|
|
|
= 29.032 Ом |
||||||||
|
|
+1 |
|
|
|
51 |
|
|
29.9+103 |
|||||||||||||||
вых |
|
|
|
|
|
э |
|
|
|
|
|
|
|
э |
вых |
|
10. Определить величину запирающего напряжения на базе запертого и степень насыщения
открытого транзисторов в исходном состоянии, если: к = В, см = В, |
к = к = , кОм, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б = , кОм , |
|
= кОм , |
б = кОм , = кОм , = = , |
|
к = к = мкА , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= , нФ, ф = пФ. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт; VT2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
открыт. |
|
|
|
|
см |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для закрытогоVT1: |
= |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бэ 1 |
|
б1+ с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДляоткрытогоVT2: б = |
к |
− |
|
; |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кн |
|
|
|
б2 |
|
к0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бн = |
= |
; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б= бн
11. Определить коэффициент усиления по току КI каскада с ОК в области средних частот, если
Rг=50Ом; Rэ=1к; Rн=3к. Параметры транзистора: =25 100; rб=300 Ом; rэ=8 Ом (влиянием
высокоомного делителя на входе каскада пренебречь). Предложить способы повышения Кi.
|
= |
н |
; = |
1 + |
|
; |
= вых |
= |
|
1+ б н~ |
; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
вх э |
|
|
б |
н |
|
|
|
н |
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
б вхтц |
= |
вхтц |
б+ вхтц |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
вх |
|
|
вх |
б |
вхтц б |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Пренебрегаем вхтц. |
|
|
|
|
|
н~ |
|
|
|
|
|
|
|
н э |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
= + 1 |
|
= + 1 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
н |
н |
|
э |
||||
|
|
|
|
|
|
= + 1 |
|
|
|
э |
|
= 39 + 1 |
1 |
= 10 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
4 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для увеличения Ki нужно: выбирать транзистор с большим β; либо увеличивать входное сопротивление транзистора; либо увеличивать сопротивление параллельного соединения Rн, Rэ, при заданном значении нагрузки увеличивать Rэ.
12. Объяснить с физической точки зрения, как влияет последовательная отрицательная обратная связь по напряжению на коэффициент усиления усилителя. Доказать математически сделанное заключение.
|
|
|
|
|
|
|
Под коэффициентом усиления |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
по напряжению усилителя с |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
обратной связью понимают |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
выражение:Ku = Uвых,Где U- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
напряжение на выходе |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
источника сигнала( на входе |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ус-ля с обратной связью) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Сквозной коэффициент |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
усиления |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
вых |
= |
вых |
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
г |
|||
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
= ос ∙ ос |
|||||
α= |
Коэффициент передачи напр-ия в цепи обр.связи |
|
|
||||||||||||
вх+ г |
|
|
|||||||||||||
|
|
ос |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
составляет: β= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
вых |
ос |
∙ вых = ос |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Произведение β∙ = |
называется петлевым |
||||||||||||||
вых |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
вх |
вх |
|
|
|
|
|
|
|
усилением.Допустим что в уси-ле действует ООС. Следовательно напряжение связи противофазно входному сигнала, полярности напряжения соответствуют полярностям указанным на рис.
Полярности напряжения на выходе источника сигнала U и Uвх усилителя определяются полярностью Ег, а полярность напряжения
связи определяется видом связи. По второму закону Кирхгофа для входной цепи: = вх + ос; как вх = − ос