Рекомендуемая последовательность расчета

Практическая работа

Тема: Методика построения линии нагрузки, выбор точки покоя для обеспечения требуемого режима работы в каскадах с общим эмиттером

Цель: Получить практические навыки расчетапараметров транзистора в точке покоя

При анализе работы усилительного элемента различают статический и динамический режимы работы. Статический режим работы обеспечивается, если значения сопротивлений или проводимостей на входе или выходе усилительного элемента имеют значения, равные 0 или ∞. Для анализа статистического режима используют статические характеристики, представляющие зависимость одной величины от другой при постоянстве других влияющих параметров.

Динамическая характеристика (линия нагрузки) связывает между собой выходные величины тока iк и напряжения uкэ. Динамическую характеристику строят на семействе выходных статических характеристик.

Нагрузочную прямую строят по двум точкам.

Изменение величины R влияет на наклон ДХ. При изменении к E характеристика смещается вправо или влево. Очевидно, что при заданных параметрах схемы величин R и к E в схеме протекает ток I0, создающий на транзисторе напряжение (U0). Точка на нагрузочной прямой, соответствующая I0 и U0, называется рабочей точкой по постоянному току.

При выборе положения точки учитывают:

1. Линейность усиления и уровень усиления.

2. Потребляемая мощность.

3. Условие эксплуатации УЭ.

4. Способ включения УЭ.

5. Работа в активном режиме.

Задание.

1. Построить нагрузочную прямую по постоянному току.

2. Рассчитать координаты точки покоя (напряжение и ток в выходной цепи транзистора до подачи входного сигнала, коэффициент усиления h21, мощность на коллекторе Рк).

Данные для расчета приведены в таблице 1

Таблица 1- Исходные данные для расчета

Рекомендуемая последовательность расчета

1. Порядок построения линии нагрузки по постоянному току

В соответствии со вторым законом Кирхгофа для выходной цепи: Eк = IкRк +Uкэ

Уравнение представляет собой уравнение прямой, наклон которой к осям координат

определяется сопротивлением нагрузки транзистора, поэтому прямую называют

нагрузочной прямой. Ее наиболее удобно строить с помощью отрезков, отсекаемых

на осях абсцисс и ординат, т.е. по двум точкам

а) Iк=0,Uкэ=Eк

б) Uкэ=0, Iк= Eк/Rк

Соединяем эти точки прямой и получаем линию нагрузки.

Рисунок 1

2. Находим на входной характеристике для Uбэо, ток базы Iбо (Обычно напряжение Uбэо точно неизвестно, и для разных транзисторов оно оказывается разным. Однако в связи с тем, что ток базы резко возрастает при увеличении напряжения Uбэ как в германиевом, так и в кремневом транзисторах, можно принять для германиевых транзисторов Uбэо =0,2 В, а для кремниевых- Uбэо =0.5 В)

3. Находим на выходных характеристиках точку А на пересечении линям нагрузки с характеристикой, соответствующей току базы Iбо.

4. Определяем для точки А ток коллектораIко и напряжение Uкэо.

5. Коэффициент усиления по току по формуле:

h21=ΔIк/ ΔIб

По выходным характеристикам строим отрезок АВ, из которого находим

h21= ΔIк / ΔIб при Uкэ=const,

где ΔIк=AB=Iка-Iкв

ΔIб=AB=Iба-Iбв

6. Определяем мощность на коллекторе: Рк=Uкэ*Iк

Отчет содержит:

- цель работы;

- задание на выполнение (согласно варианта);

- расчет, и его графическую часть (электрическую принципиальную схему, графики и т.д, выполненные согласно ЕСКД).

Вариант задания определяется по порядковому номеру журнала.