Обосновать выбор VD1.
Рассчитать элементы схемы R1, R2, R3, C1.
Рассчитать параметры входного воздействия Uвх.
Рисунок 1 – Схема включения СИД в динамическом режиме
Для построения световой характеристики:
Ток прямой выбираем из характеристик светодиода – по оси х максимальное значение.
Отношение тока (прямого паспортного) к току 10мА – по оси Y.
Построить просто линейную зависимость с координатами: (0;0) – (Iпр/10мА).
Для расчета входного тока БТ:
Использовать формулу:
Iб=IпрVDh21
Выбрать биполярный транзистор (по заданию Е=…).
Из характеристик биполярного транзистора выбрать статистический коэффициент передачи тока (привести ссылку на характеристики транзистора).
При решении задачи необходимо учесть, что входная характеристика биполярного транзистора представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Входная характеристика биполярного транзистора
Решение
Выбор светодиода
По условиям задания L = 0,1 + 0,05∙ cos(ω∙t). Это означает, что 0,05 ≤ L ≤ 0,15 мКд (среднее значение L=0,1 мКд).
По условиям задания дан светодиод (основные параметры в таблице 1): цвет – красный, сила света L = 0,10 мКд при 20 мА, прямое падение напряжения на светодиоде Uпр = 2,2 В.
Расчёт параметров схемы
Задаём примерное падение выходного напряжения на биполярном транзисторе БТ: Uкэ=0,5∙Е=0,5∙6=3,0 В
Рассчитаем ток через светодиод:
Сила света IVD=LЗАДАННОЕLПАСПОРТНОЕ=0,1∙10-3мКд0,1∙10-3мКд=1
Рисунок 3 – Зависимость силы света от прямого тока (относительная излучательная характеристика)
По рисунку 3 находим IпрVD = 20 мА.
Составляем уравнение для выходного контура схемы рисунка 1 по второму закону Кирхгофа: , отсюда определяем падение
напряжения на R3: UR3=Е-Uкэ-UVD=6-3-2,2=0,8 В.
Рассчитываем сопротивление R3: R3=UR3Iпр=0,8 В20∙10-3 А=40 Ом.
Выбираем R3 по ГОСТ 28884–90: R3=39 Ом±5%.
Выберем биполярный транзистор по следующим критериям: структура n-p-n, напряжение Uкэ>6 В, частота fгр>2 МГц .
Параметры выбранного биполярного транзистора указаны в таблице 2:
Таблица 2 – Необходимые для расчёта параметры биполярного транзистора.
Тип Структура UКЭmax, В UЭБ0max, В fгр , МГц h21Э Ссылка на источник
П701 n-p-n
40 2 20 10...40 https://eandc.ru/catalog/detail.php?ID=12842
Найдём входной ток Iб=IпрVDh21Э=20∙10-320=1 мА.
Найдём падение напряжения на R3, приняв UБЭ=1 В:
UR2=UR3+UБЭ=0,8+1=1,8 В.
Ток делителя выбираем в 10 раз больше, чем ток базы.
Отсюда