Транзисторный каскад
Порядок выбора транзистора и напряжения источника питания UП для усилительного транзисторного каскада. Расчет амплитуды напряжения источника сигнала UGm. Характеристика емкости конденсаторов, их номинал. Входное и выходное сопротивления RВХ и RВЫХ.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.04.2017 |
| Размер файла | 141,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева
Институт механики и энергетики им. В.П. Горячкина
Энергетический факультет
Расчетно-графическая работа
Выполнил: студент:
Жуков М. Г.
Приняла:
Мещанинова О. В.
Москва 2014
1. Для усилительного транзисторного каскада
1.1 Выбрать транзистор по приложению 1, определить напряжение источника питания UП, рассчитать сопротивление резисторов и выбрать их номиналы по приложению 2.
1.2. Определить h-параметры, h11Э, h21Э в рабочей точке транзисторного каскада, его входное и выходное сопротивления RВХ и RВЫХ.
1.3. Найти амплитуды напряжения и тока базы Uбт, Iбт, коэффициенты усиления каскада по току, напряжению и мощности KI, KV, KP и амплитуду напряжения источника сигнала UGm.
1.4. Рассчитать емкости конденсаторов, выбрать их номинал по приложениям 2,3.
Исходные данные:
Внутреннее сопротивление источника сигнала RG=150 Ом, сопротивление нагрузки Rн= 150Ом, амплитуда напряжения в нагрузке UНМ= 1В, нижняя граничная частота FН=50Гц
Решение
1.1 Сопротивление резистора в цепи коллектора транзистора
Rк = (1+ КR) • Rн, (1.1)
транзистор каскад напряжение
где КR - коэффициент соотношения сопротивлений Rн и Rк;
При Rн = 150 Ом ? 1 кОм принимаем КR = 1,2
Rк = (1+ 1,2) • 150 = 330 Ом
По приложению 2 /5/ выбираем номинал сопротивления Rк = 330 Ом
Определим эквивалентное сопротивление нагрузки каскада:
RH RK 150*330
R`H = = =104 Ом .
RH + RK 150 + 330
Найдём амплитуду коллекторного тока транзистора:
UHm 1
IKM = = = 9.6•10-3 А.
R`H 104
Определим ток покоя (ток в рабочей точке) транзистора:
IКm 9.6•10-3
IКП = = = 13.71•10-3 A.
kЗ 0,7
Определим минимальное напряжение коллектор-эмиттер в рабочей точке транзистора:
UКЭП min = UHm + U0 = 1 + 1 = 2 В,
т.к. UКЭП min меньше типового значения UКЭП = 5 В, принимаем UКЭП = 5 В.
Рассчитаем напряжение источника питания:
UКЭП + IКП•RK 5 + 13.71•10-3•330
UП = = = 14В
0,7 0,9 0,7
Входные и выходные характеристики транзистора КТ315Б
Рис. 3а
Выбираем напряжение питания UП = 15 В.
Определим сопротивление резистора:
UП 15
RЭ = (0, 1 0, 3) = 0, 3 = 328 Ом,
IКП 13,7*10-3
Номинал резистора RЭ = 330 Ом.
Выбираем транзистор КТ315Б:
UКЭ ДОП = 15 В
IК ДОП = 100 мА > IКП = 13.71 мА.
Вычертим выходные и входные характеристики транзистора КТ315Б (рис.3).
На выходных характеристиках транзистора КТ315Г построим нагрузочную прямую постоянного тока по точкам А, В.
UП 15
Точка А: UКЭ = 0, IK = = = 0,022 А
RK + RЭ 330+ 328
точка В: UКЭ = UП , IK = 0.
Нанесём рабочую точку С на нагрузочную прямую с координатой
IK = IКП = 13.71•10-3 А, уточним напряжение UКЭ в точке покоя:
UКЭП = 5 В.
Рассчитаем мощность в точке покоя транзистора:
РКП = IКП UКЭП = 13.71•5•10-3 =0.68 Вт.
Определим наибольшую мощность рассеивания транзистора при максимальной рабочей температуре:
TП max - Tm 120 - 40
PK max = PК ДОП = 150•10-3 = 125•10-3 Вт,
TП max - T0 120 - 25
РКП < PK max , следовательно, транзистор КТ315Б выбран правильно.
Находим координаты рабочей точки С на входной характеристике транзистора
UбЭП + IКП RЭ 0, 53 + 13.7•10-3•330
Rб2 = = = 5,05•103 Ом,
IД 1•10-3
номинал сопротивления резистора Rб2 = 5.05 кОм .
Определим сопротивление резистора базового делителя:
номинал резистора Rб1 = 10 кОм.
Найдём эквивалентное сопротивление базового делителя:
Rб1 Rб2 10•103•5,05•103
RД = = = 3,4•103 Ом.
Rб1 + Rб2 10•103 + 5,05•103
По выходным характеристикам транзистора (рис. 2 б) определим h21Э в рабочей точка транзистора:
Д IК 10,•10-3
h21Э = = = 106.
Д Iб 0,1•10-3
1.2 По входным характеристикам (рис. 2а) найдём h11Э в рабочей точке:
D UбЭ 0,125
h11Э = = = 625 Ом .
D IВ 0,2•10-3
Найдём входное сопротивление каскада:
h11Э RД 625•3,4•103
RВХ = = = 527 Ом.
h11Э + RД 625 + 3,4•103
Рассчитаем выходное сопротивление каскада:
RВЫХ RK = 330 Ом.
1.3 Построим на выходных характеристиках транзистора нагрузочную прямую по переменному току, проходящую через рабочую точку С и имеющую наклон:
Д IК
= 1/R`H = 9,6•10-3 А/В.
Д UКЭ
Находим амплитуду тока базы по выходным характеристикам:
Д Iб 0,2•10-3
Iбm = = = 0,1•10-3 А.
2 2
Определим по входным характеристикам амплитуду входного напряжения транзистора:
Д UбЭ 0,125
Uбm = = = 62,5•10-3 В.
2 2
Определим коэффициент усиления каскада по току:
R`H 104
KI h21Э = 106 = 73,5 .
RH 150
Найдём коэффициент усиления каскада по напряжению:
RH 150
KU = KI = 73,5 = 16,3.
RG + RВХ 150 + 527
Рассчитаем коэффициент усиления по мощности:
KP = KI KU = 73,5•16,3 = 1198.
Определим амплитуду напряжения источника сигнала:
UHm 2
UGm = = = 0,12 В.
KU 16,3
Распределим частотные искажения в области нижних частот, вносимые ёмкостями конденсаторов СР1 , СР2 , Сб1 , равномерно между ними:
MНС = = = 1,12.
1.4 Рассчитаем ёмкость разделительного конденсатора:
1 1
СР1 =
2p FH (RG + RВХ) 6,28*15(150+527)
= 3,1•10-5 Ф.
выбираем номинал электролитического конденсатора СР1 = 20 мкФ.
Определим ёмкость разделительного конденсатора:
1 1
СР2 = =
2p FH (RВЫХ + RH ) 6,28•15(330+300)
= 3,3•10-5 Ф.
выбираем номинал ёмкости электролитического конденсатора СР2 = 20 мкФ.
Найдём ёмкость блокировочного конденсатора:
1 1
Сб1 = = 20,2•10-5 Ф.
2p FH R`H 6,28•15•104
выбираем ёмкость электролитического конденсатора Сб1 = 100 мкФ.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Усиление транзисторного каскада. Выбор транзистора, определение напряжения источника питания, расчет сопротивления резисторов и емкости конденсаторов. Определение максимальных амплитуд источников сигнала для неинвертирующего усилителя постоянного тока.
контрольная работа [58,2 K], добавлен 03.12.2011Расчет каскада транзисторного усилителя напряжения, разработка его принципиальной схемы. Коэффициент усиления каскада по напряжению. Определение амплитуды тока коллектора транзистора и значения сопротивления. Выбор типа транзистора и режима его работы.
контрольная работа [843,5 K], добавлен 25.04.2013Стабилизация среднего значения выходного напряжения вторичного источника питания. Минимальный коэффициент стабилизации напряжения. Компенсационный стабилизатор напряжения. Максимальный ток коллектора транзистора. Коэффициент сглаживающего фильтра.
контрольная работа [717,8 K], добавлен 19.12.2010Графоаналитическое исследование режима работы в классе A. Определение параметров транзисторного усилительного каскада в схеме с общим эмиттером, с одним питанием, с автоматическим смещением и с эмиттерной температурой стабилизацией рабочего режима.
задача [795,6 K], добавлен 18.11.2013Рассмотрение разных вариантов схем источника опорного напряжения, равного ширине запрещённой зоны. Выбор конструкции, расчёт реакции на изменение температуры и напряжения питания. Изучение основ измерения параметров устройств при технологическом уходе.
диссертация [2,2 M], добавлен 07.09.2015Принципиальная схема источника напряжения ВС 4-12 – стандартная, доработанная. Принципиальная схема защитного устройства выпрямителя от перегрузок по току. Выбор типа транзисторов и минимального сопротивления резисторов.
реферат [54,3 K], добавлен 19.03.2007Составление математических моделей цепи для мгновенных, комплексных, постоянных значений источников напряжения и тока. Расчет токов и напряжений на элементах при действии источников напряжения и тока. Входное сопротивление относительно источника сигнала.
курсовая работа [818,5 K], добавлен 13.05.2015Получение входных и выходных характеристик транзистора. Включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером. Проведение измерения тока базы, напряжения база-эмиттер и тока эмиттера для значений напряжения источника. Расчет коллекторного тока.
лабораторная работа [76,2 K], добавлен 12.01.2010Расчет тока в индуктивности и напряжения на конденсаторе до коммутации по схеме электрической цепи. Подсчет реактивного сопротивления индуктивности и емкости. Вычисление операторного напряжения на емкости с применением линейного преобразования Лапласа.
контрольная работа [557,0 K], добавлен 03.12.2011Расчет переходного процесса. Амплитудное значение напряжения в катушке. Значение источника напряжения в момент коммутации. Начальный закон изменения напряжения. Метод входного сопротивления. Схема электрической цепи для расчета переходного процесса.
курсовая работа [555,6 K], добавлен 08.11.2015Выбор систем освещения помещений цеха и источников света. Расчет электрического освещения. Выбор напряжения и источника питания. Расчет нагрузки электрического освещения, сечения проводников по нагреву и потере напряжения, потерь напряжения в проводниках.
курсовая работа [589,0 K], добавлен 22.10.2015Схема выпрямителя с фильтром с указанием напряжения и токов в обмотках трансформатора, вентилях и нагрузке, полярности клемм. Схема усилительного каскада с учетом заданного типа транзистора, усилителя с цепью обратной связи и источниками питания.
контрольная работа [585,2 K], добавлен 13.04.2012Проблема защиты электрооборудования от некачественного напряжения в сети. Показатели качества электроэнергии. Виды реле защиты. Разработка трёхфазного импульсного источника питания, вырабатывающего постоянные напряжения. Расчет узлов и блока прибора.
дипломная работа [450,4 K], добавлен 22.07.2014Расчет параметров схемы замещения. Расчет нагрузок на участках. Отклонение напряжения на источнике. Доза Фликера на кратковременном интервале. Определение коэффициента несинусоидальности напряжения, когда БК включена. Перегрузка токами высших гармоник.
контрольная работа [284,5 K], добавлен 29.01.2011Оптимальные условия возбуждения эксиламп барьерного разряда. Рабочие среды и спектры их излучения. Принцип работы резонансного источника питания гармонического напряжения. Описание экспериментальной установки. Измерение мощности излучения эксилампы.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 08.10.2015Данные для расчёта усилителя напряжения низкой частоты на транзисторах. Расчёт усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером. Расчёт выходного усилительного каскада - эмиттерного повторителя. Амплитудно-частотная характеристика усилителя.
курсовая работа [382,1 K], добавлен 19.12.2015Расчет и выбор элементов выпрямителя с LC-фильтром. Определение действующего значения напряжения на вторичной обмотке трансформатора, значения тока вентиля, амплитуды напряжения, сопротивления конденсатора. График внешней характеристики выпрямителя.
контрольная работа [28,4 K], добавлен 21.09.2012Выбор элементов и разработка принципиальной электрической схемы источника опорного напряжения (ИОН), электрическое моделирование одного из узлов системы. Область применения прецизионных ИОН, их стоимость. Мостовой выпрямитель, стабилизатор, коммутатор.
курсовая работа [198,6 K], добавлен 25.10.2012Основные преимущества электрического отопления загородного дома. Распространение инверторов (преобразователей переменного напряжения в постоянное) в сварочной технике. Применение импульсного источника питания для получения на выходе низкого напряжения.
контрольная работа [40,3 K], добавлен 04.09.2013Расчет источника гармонических колебаний. Запись мгновенных значений тока и напряжения в первичной обмотке трансформатора и построение их волновых диаграмм. Расчет резонансных режимов в электрической цепи. Расчет напряжения в схеме четырехполюсника.
курсовая работа [966,0 K], добавлен 11.12.2012
