Курсовая: Усилительный каскад на биполярном транзисторе - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Усилительный каскад на биполярном транзисторе

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 117 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

18 Министерство образования Российской Федерации ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет-УПИ Кафедра «Радиоэлектроника информационных систем» Оценка работы ____________ Члены комиссии ___________ УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕКУРСОВАЯ РАБОТА ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Подпись Дата Ф.И.О. Руководитель Елфимов В.И. Студент Костарева Т.В. Оглавление 1. Цель курсовой работы 2. Задание на курсовую работу 3. Содержание курсовой работы Список используемой литературы Приложение 1. Перечень элементов Приложение 2. Принципиальная схема усилительного каскада 1. Цель курсовой работы Цель курсовой работы состоит в закреплении знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов, в развитии навыков выполнения информационного поиска, пользования справочной литературой, определения параметров эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов, в создании разностороннего представления о конкретных электронных элементах. 2. Задание на курсовую работу В ходе выполнения курсовой работы необходимо для заданного типа транзистора выписать паспортные параметры и статические характеристики, в соответствии со схемой включения и величинами элементов схемы усилительного каскада выбрать положение режима покоя, для которого следует рассчитать параметры эквивалентных схем транзистора и малосигнальные параметры транзистора, графоаналитическим методом определить основные параметры усилительного каскада. 3. Содержание курсовой работы 1. Паспортные данные Транзистор КТ602А Транзистор кремниевый планарный n - p - n универсальный маломощный. Предназначен для применения в схемах генерирования и усиления сигналов радиотехнических устройств. Электрические параметры Граничное напряжение при I э=50 мА, =5 мкс, f =2 кГц ……………70 В Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при I к=50 мА, I б=5 мА .3В Напряжение насыщения база-эмиттер при I к=50 мА, I б=5 мА .. …….3 В Емкость коллекторного перехода при U кб=50 В, f =2 МГц, не более 4пФ Емкость эмиттерного перехода при U эб=0 В, f =2 МГц, не более 25 пФ Постоянная времени цепи обратной связи при U кб=10 В, I к=10 мА, f =2 МГц, ...300 пс Граничная частота…………………………………………….…150 МГц Обратный ток коллектора при U кб=120 В, Т=298 К, не более:..70 мкА Предельные эксплуатационные данные Постоянное напряжение коллектор-база………………………….120 В Импульсное напряжение коллектор-база………………………….160 В Постоянное напряжение коллектор-эмиттер ……………………..100 В Постоянное напряжение эмиттер-база … ……………………………5 В Постоянный ток коллектора ………………………………………75 мА Постоянный ток эмиттера………………………………………….80 мА Постоянная рассеиваемая мощность при Т=358 К………………0,2 Вт Температура перехода……………………………………………....393 К Температура окружающей среды … ……..……………...от 233 до 358 К 2. На семействе выходных характеристик строим нагрузочную прямую Нагрузочная прямая определяется уравнением и строится по двум точкам: при I К = 0, U КЭ = Е П и при U КЭ = 0, I К = Е П / R К . Так как выбрана схема с делителем напряжения, уравнение нагрузочной прямой преобразуется к виду и строится по двум точкам: при I К = 0, U КЭ = Е П и при U КЭ = 0, I К = Е П / R К . В ходе построения нагрузочной прямой, значение R к было изменено, чтобы нагрузочная прямая проходила более круто, соответственно R к = 390 Ом, R н = 680 Ом. Рис. 1. Схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером и фиксированным напряжением база-эмиттер 3. Выбираем на нагрузочной прямой режим покоя (рабочую точку) Фиксируем параметры режима покоя. Рабочую точку выбираем примерно посередине между режимами отсечки и насыщения в точке пересечения нагрузочной прямой с ближайшей выходной характеристикой. Фиксируем параметры режима покоя: U кэо 13,8 В, U бэо 0,79 В, I ко =16,7 мА, I бо =0,625 мА. Для получения фиксированного напряжения смещения на базе транзистора применяется резисторный делитель напряжения, а конкретные значения величин R 1 и R 2 выбираются исходя из необходимой величины . Эта схема называется схемой стабилизации с фиксированным напряжением смещения базы. Выберите ток делителя I Д , протекающий через R 2, из условия I Д = (10 - 20) I Б0 и определите величины сопротивлений резисторов R 1, R 2: , . , 3. Графически определяем малосигнальные параметры транзистора в окрестностях рабочей точки Н-параметры по семейству входных и выходных характеристик: - входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока; - коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока; - выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока (холостой ход входной цепи); - коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе для переменной составляющей тока. Для повышения точности расчетов приращения I К , I Б , U БЭ , U КЭ берем симметрично относительно рабочей точки транзистора в режиме покоя; 5. Рассчитываем величины элементов эквивалентной схемы транзистора О пределяем параметры эквивалентной схемы биполярного транзистора, которая представлена на рис. 4. Рис. 4. Физическая малосигнальная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора (схема Джиаколетто) Вычисляем параметры схемы Джиаколетто, воспользовавшись следующими соотношениями: - барьерная емкость коллекторного перехода; , Из ряда номинальных значений выбираем - выходное сопротивление транзистора; - сопротивление коллекторного перехода; - сопротивление эмиттерного перехода по эмиттерному току; - сопротивление эмиттерного перехода базовому току; - распределенное сопротивление базы, где ОС – постоянная времени обратной связи транзистора; - диффузионная емкость эмиттерного перехода, где Т – граничная частота транзистора; - собственная постоянная времени транзистора; = 0, 015 (нс) - крутизна транзистора; S = 1,81 (А/В) 6. Определяем граничные и предельные частоты транзистора а) выписываем из справочника для биполярного транзистора значения граничных и предельных частот гр = Т , оцениваем граничную частоту из соотношения: Т = |Н 21Э | изм = 0,15 ГГц - граничная частота усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером, где |Н 21Э | - модуль коэффициента передачи по току на высоких частотах, изм - частота, на которой он измерен (справочные данные); б) рассчитываем граничные и предельные частоты биполярного транзистора, воспользовавшись следующими соотношениями: - предельная частота в схеме включения транзистора с общим эмиттером; - предельная частота в схеме включения транзистора с общей базой; - максимальная частота генерации; - предельная частота транзистора по крутизне; 7. Оцениваем частотные зависимости Y -параметров транзисторов О пределяем частотные зависимости модулей Y 21 ( ) , Y 11 ( ) биполярного транзистора, воспользовавшись соотношениями: - проводимость прямой передачи, которую определяем при коротко замкнутом для переменной составляющей выходе транзистора; - входная проводимость, которую определяем при короткозамкнутом для переменной составляющей выходе транзистора, где 2 , S = 2 S . Построим графики зависимостей Y 21 ( ) и Y 11 ( ) , задаваясь значениями (максимальное значение частоты должно быть (10 – 100) S ; 8. Определим сопротивление нагрузки транзистора по переменному току : О ценим значение сопротивления нагрузки биполярного транзистора по переменному току из соотношения (Ом); согласуя со значением из номинального ряда, получим R ~ = 240 Ом 9. Построим нагрузочную прямую транзистора по переменному току на семействе выходных характеристик Н агрузочная прямая по переменному току проходит через точку режима покоя ( I ок , U кэо ) и через точку с координатами I к = 0; U кэ = I ок R ~ + U кэо = 70 10 -6 240+13,8=13,82 В 10. С использованием нагрузочной прямой по переменному току на выходных характеристиках транзистора построим сквозную характеристику I к = ( U бэ ). Под сквозной характеристикой транзистора понимается зависимость амплитуды переменной составляющей выходного тока от значения амплитуды переменной составляющей входного напряжения. Вид сквозной характеристики транзистора представлен на рис. 6. По сквозной характеристике транзистора найдем наибольшую величину входного напряжения U вх. н , при которой максимально охватывается вся переменная часть сквозной характеристики ( рис. 6, участок ВАС). 11. Определим динамические параметры усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала U вх U вх1 = U вх. н ; U вх2 = U вх. н /2 и двух значений сопротивления нагрузки R н : R н1 = ; R н2 = R н (в соответствии с техническим заданием): 1) рассчитаем динамические параметры усилительного каскада на биполярном транзисторе с использованием графоаналитического метода: - коэффициент усиления по току; - коэффициент усиления по напряжению; - коэффициент усиления по мощности, где приращение и соответствующее ему приращение определим по входной характеристике биполярного транзистора, а приращения , - по нагрузочной прямой для постоянного и переменного токов (в зависимости от значения сопротивления нагрузки) на семействе выходных характеристик вблизи режима покоя транзистора; При U ВХ1 = U ВХ.Н , а) при R н1 = 3,2*10 4 б) при R н2 = R н 2,1*10 4 При U ВХ2 = U ВХ.Н /2 а) при R н1 = 3,3*10 4 б) при R н2 = R н 2,8*10 4 2) оценим динамические параметры усилительного каскада с помощью аналитических соотношений: К i = H 21Э /(1+Н 22Э R ~ ) – коэффициент усиления по току, при R Н = необходимо подставлять вместо R ~ значение R К ; К u = H 21Э R ~ / H 11Э – коэффициент усиления по напряжению, при R Н = вместо R ~ необходимо подставлять значение R К ; К p = - коэффициент усиления по мощности, при R Н = вместо R ~ необходимо подставлять значение R К ; а) при R Н1 = К i = H 21Э /(1+Н 22Э R К ) = 45,28/(1+390*0,66*10 -4 ) = 44,14 К u = H 21Э R К / H 11Э =45,28*390/25=706,4 К p = = 2050,3*390/25*(1+390*0,66*10 -4 )=3,12*10 4 б) при R Н2 = R Н К i =44,55 К u = 434 , 7 К p = 1 , 9* 10 4 12. Оценим нелинейные искажения в усилительном каскаде на транзисторе Коэффициентом гармоник называется отношение действующего значения суммы высших гармоник выходного напряжения к действующему значению его первой гармоники: , где U 1 , U 2 , U 3 и т.д. – действующие значения отдельных гармоник выходного напряжения. Этот коэффициент можно оценить методом пяти ординат по сквозной характеристике, который позволяет учесть влияние второй и третьей гармоник входного сигнала. , где - коэффициент второй гармоники; - коэффициент третьей гармоники, определяются графически. Для этого на сквозной характеристике отмечаем пять точек (см. рис. 10), соответствующих точке покоя (нулевая амплитуда входного сигнала), наибольшей амплитуде входного сигнала U ВХ. Н (с учетом обеих полуволн), половине наибольшей амплитуды входного сигнала, т.е. (1/2) U ВХ. Н (тоже с учетом обеих полуволн). По этим точкам вычисляем значения отрезков , , , a =12 мА , в=10,5мА, с=10мА тогда при U ВХ2 = U ВХ.Н /2 a =6,2мА, в=6мА, с=5,5мА тогда 13. Анализ полученных данных Результатом выполнения данной курсовой работы является расчет основных характеристик усилительного каскада, выполненного на биполярном транзисторе. Рассмотренный в работе усилительный каскад обладает высоким коэффициентом усиления как по напряжению, так и по току ( при U вх1 = U вх и R н1 = R н коэффициент усиления по току составил K i =45,28, а по напряжению K i =461,7), что позволяет использовать такие каскады, например, в более мощных усилителях. Коэффициент гармоник при U вх1 = U вх н ; R н1 = R н составил 5,6 Наибольшие трудности для меня вызвало определение динамических параметров усилительного каскада графоаналитическим методом. Наиболее полезно для меня как результат выполнения данной курсовой работы является закрепление знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника», а также получение опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов. Общие затраты времени на выполнение курсовой работы и оформление пояснительной записки составило почти три недели, т.к. параллельно с этой работой приходилось очень много делать домашних заданий по другим предметам. Данная курсовая работа помогла более полно разобраться в методике расчета усилительных каскадов, которая будет полезна в моей будущей инженерной деятельности. Список литературы 1. Электроника: Методические указания к выполнению курсовой работы/ В.И. Елфимов, Н.С. Устыленко. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2002. 37 с 2. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Справочник/ Под ред. А.В. Голомедова. 2-е изд., стереотип. М.: Радио и связь, изд. фирма " Куб-ка ", 1994. 384 с. Приложение1. Перечень элементов Поз. обозна-чение Наименование Кол. Примечание 1 2 3 4 Резисторы R 1 МЛТ-0,125-2кОм 10% 1 R 2 МЛТ-0,125- 8 2Ом 10% 1 R К МЛТ-0,125- 390 Ом 10% 1 R Н МЛТ-0,125- 680 Ом 10% 1 Транзистор VT ГТ330Ж 1 Изм Лист № докум. Подп Дата Разраб. Шарафгалиева Т.В. Схема электрическая принципиальная цепи питания транзистора Перечень элементов Лит. Лист Листов Пров. Елфимов В.И. 1 2 УГТУ-УПИ Р-224б Н. контр. Утверд. Приложение 2. Принципиальная схема усилительного каскада Изм Лист № докум. Подп Дата Разраб. Шарафгалиева И. Ф. Схема электрическая принципиальная цепи питания транзистора Лит. Лист Листов Пров. Елфимов В.И.. К 2 2 УГТУ-УПИ Р-224 Н. контр. Утверд.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Чем китайский мегаполис может удивить москвича?
- Пробками.
- Да половина Москвы стоит в автомобильных пробках.
- А там в пешеходных.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по радиоэлектронике "Усилительный каскад на биполярном транзисторе", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru