Исходные данные:
Напряжение источника питания ЕК = 18В
Сопротивление резистора R =0,6 кОм
Ток базы в рабочей точке IБ0 = 0,4 мА
Мощность, рассеиваемая коллектором РКтах = 130 мВт
Амплитуда тока базы ImБ = 0,1 мА
требуется:
а) построить линию РK max,
б)по выходным характеристикам найти:
- постоянную составляющую тока коллектора IKO
- постоянную составляющую напряжения коллектор-эмиттер UКЭ0
- амплитуду переменной составляющей тока коллектора ImК
- амплитуду выходного напряжения UmК=UmКЭ
- коэффициент усиления потоку Кi
- выходную мощность Рвых
- мощность, рассеиваемую на нагрузке постоянной составляющей тока коллектора Рко
- полную потребляемую мощность в коллекторной цепи Ро;
- КПД коллекторной цепи ŋ.
Проверить, не превышает ли мощность, выделяемая на коллекторе в режиме покоя Рко, максимально допустимую мощность Рктах,
в) с помощью входной характеристики определить:
- напряжение смещения UБЭ0:
- амплитуду входного сигнала UmБЭ
- входную мощность Рвх,
- коэффициент усиления по напряжению Ки и по мощности КР;
- входное сопротивление каскада Rвх;
- сопротивление резистора Rв
- емкость разделительного конденсатора СР.
Диапазон усиливаемых колебаний 100Гц-100 кГц.
Начертить схему усилительного каскада.
Решение
На семействе выходных характеристик строим линию максимально допустимой мощности, используя уравнение:
IK=PK maxUКЭ=130∙10-3UКЭ
Подставляя в него значения Uкэ, равные -8; -10; -13; - 16В и - 20В, получаем значения IK, равные 16,25; 13; 10; 8,125 и 6,5 мА соответственно. Построенная по этим точкам линия РКтах показана на рис.1:
рис.1
Затем, используя уравнение линии нагрузки
IК=(E+UКЭ)/RН
на семействе выходных характеристик наносим линию нагрузки:
- при IK=0
UКЭ=Е=-18 - первая точка линии нагрузки;
- при UКЭ =0
IК=E/RН =18/600=30мА - вторая точка линии нагрузки.
Точка пересечения линии нагрузки с характеристикой, соответствующей постоянной составляющей тока базы IБo=400мкА, определит рабочую точку (Т). Ей будет соответствовать постоянная составляющая тока коллектора IKo=8,6мА и постоянная составляющая напряжения UKЭО= -12,6В.
Из построений видно, что линия нагрузки выходит за построенную кривую максимально допустимой мощности Рктах .
рис.2
Зная амплитуду тока базы ImБ = 0,1 мА, определим рабочий участок АБ на линии нагрузки
. По рабочему участки определим (рис.3):
- амплитуду переменной составляющей тока коллектора (определим как среднюю):
Im K=IK max-IK min2=10,5-72=1,75 мА
- амплитуда переменного напряжения на нагрузке:
Um R=Um КЭ=Im K∙RH=1,75∙10-3∙600=1,05 B
Рис.3
Коэффициент усиления по току:
Ki=Im KIm Б=1,750,1=17,5
Выходная мощность:
Рвых=0,5∙Im K∙Um R=0,5∙1,75∙10-3∙1,05=0,92 мВт
Полная потребляемая мощность в коллекторной цепи:
Ро=Е∙IK о=18∙8,6∙10-3=154,8 мВт
КПД коллекторной цепи:
η=РвыхРо=0,92 154,8=0,006=0,6%
Мощность, рассеиваемая на коллекторе постоянной составляющей коллекторного тока:
РКо=UKЭ о∙IK о=12,6∙8,6∙10-3=108,36 мВт<РК max=130 мВт
Мощность, выделяемая на коллекторе в режиме покоя РКо не превышает максимально допустимую мощность Рк тах , т.е
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
