Рассчитать h – параметры биполярного транзистора

Усилитель с общим эмиттером.
1. Расчет параметров транзистора.
1.1. Изобразить семейство статических входных и выходных характеристик заданного транзистора, соответствующих схеме с ОЭ.
Семейство статических входных и выходных характеристик заданного транзистора, соответствующих схеме с ОЭ.
Транзисторы КТ313Б кремниевые, эпитаксиально-планарные структуры p-n-p универсальные.
p-n-p - тип транзистора КТ313Б.
1.2. Определить h – параметры транзистора, соответствующие схеме с ОЭ, пользуясь входными и выходными характеристиками транзистора:
по входным характеристикам определяем:
Входное сопротивление h11Э:
h11Э=∆Uбэ∆IбUкэ=const=0,9-0,867-4∙10-3Uкэ=const=13,3 Ом
Коэффициент обратной связи по напряжению h12Э:
h12Э=∆Uбэ∆UкэIб=const=0,9-0,775-0Iб=const=0,026

по выходным характеристикам определяем:
Статический коэффициент передачи тока базы транзистора при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора (UКЭ = const) h21Э:
h21Э=∆Iк∆IбUкэ=const=55-48∙10-30,05∙10-3Uкэ=const=140
Выходную проводимость в режиме холостого хода на входе транзистора (IБ = const) h22Э:
h22Э=∆Iк∆UкэIб=const=57-53∙10-35-2Iб=const=1,3∙10-3 См.
1.3. Найдем входное и выходное сопротивление транзистора:
RВХ.Т.=h11Э=13,3 Ом,
RВЫХ.Т.=1h22Э=11,3∙10-3=769 Ом.
1.4. Определяем коэффициент усиления тока транзистора β и коэффициент передачи тока транзистора α:
β=h21Э=140,
α=β1+β=1401+140=0,99.
2. Расчет усилительного каскада по постоянному току графоаналитическим методом.
2.1. Изобразим усилитель с общим эмиттером на базе транзистора КТ313Б. Изобразить семейство выходных и входных (при Uкэ = 5B) характеристики заданного транзистора КТ313Б.
2.2. На выходных характеристиках нанести кривую допустимой мощности
Pk max, рассеиваемой на коллекторе, Pk max = UкэIк = const.
Uкэ, В 2 4 6 8 … … …
Iк, мА
2.3 . Выбираем значение напряжения источника питания Eк в пределах (0.7 – 0.9) Uk max.
(Следует учитывать, что Eк ≈ 3Um вых и Eк ≈ Uкэо + Iко(Rк + Rэ)). Эту величину в дальнейшем, после выбора Rк, Rэ, и Um вых следует скорректировать.
2.4. Из условия передачи максимальной мощности от источника энергии к потребителю (согласованный режим) выбираем:
RН≤RК≈(0,3…1)RВЫХ.Т.=750 Ом,
так чтобы его величина лежала в диапазоне Rк = (0.5 - 10) кОм.
RК=750 Ом.
2.5. Построим нагрузочную линию усилительного каскада, согласно уравнению:
UКЭ=EК-IК∙RК
Для этого использовать две точки (“d” и ”c”) на выходных характеристиках транзистора (рис. 2):
Uкэ = 0, Iк = (т.ч. “d”); Iк = 0, Uкэ = Ек (т.ч. “c”).
При этом линия нагрузки должна проходить левее и ниже допустимых значений Uk max,
Ik max, и Pk max и обеспечить достаточно протяженный линейный участок переходной характеристики (см. рис. 2)
2.6. По точкам пересечения линии нагрузки с выходными характеристиками построить переходную характеристику транзистора Iк = f(Iб) (см. рис. 2)
2.7. На переходной характеристике транзистора (с учетом входной характеристики) выбрать линейный участок “а - в”, в диапазоне которого усилитель усиливает без искажения. На середине участка “а - в” нанести рабочую точку “А”, соответствующую режиму работы транзистора по постоянному току.
2.8. По координатам рабочей точки “A” определить токи и напряжения транзистора в режиме покоя (по постоянному току): Iбо, Iко, Iэо, Uбэо, Uкэо.
Iэо = Iбо + Iко.
3.0. Расчет усилительного каскада по переменному току.
3.1. Определить пределы изменения амплитуд входного тока и напряжения, выходного тока и напряжения в линейном режиме работы усилителя