Согласно номеру варианта и статических характеристик биполярного транзистора выполнить графоаналитические расчеты для усилительного каскада по схеме с общим эмиттером (ОЭ):
а) записать исходные данные:
марка транзистора КТ819 тип транзистора n-p-n
напряжение источника питания коллекторной цепи ЕК = 6 В;
активное сопротивление нагрузки RН = 1,2 Ом;
постоянная составляющая тока базы IБ0 = 60 мА;
амплитудное значение переменной
составляющей тока (амплитуда усиливаемого сигнала) IБm = 60 мА.
б) нарисовать электрическую принципиальную схему усилителя с учетом обеспечения режима постоянного тока с помощью одного резистора RБ от источника ЕК (схема смещения фиксированным током базы);
в) нарисовать входные и выходные статические характеристики транзистора для схемы с ОЭ;
г) записать уравнение Кирхгофа для выходной цепи и построить линию нагрузки;
д) найти на линии нагрузки рабочий участок, т.е. точки, которые соответствуют токам базы IБmin = IБ0 - ImБ и IБmax = IБ0 + ImБ, определить и обозначить рабочую точку усилителя – точку пересечения линии нагрузки и характеристики, которая соответствует IБ0;
е) определить графически IКmin, IКmax, UКЭmin, UКЭmax – по выходным характеристикам и UБЭmin, UБЭmax – по входным;
ж) построить на характеристиках временные диаграммы токов и напряжений и выявить наличие или отсутствие искажений формы сигнала;
з) рассчитать для линейного (малоискажающего) режима входное сопротивление RВХ, а также коэффициенты усиления по току КI, по напряжению КU и по мощности КР. Найти полезную мощность в нагрузке РН и мощность РК, рассеиваемую в коллекторе.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Электрическая принципиальная схема усилителя с учетом обеспечения режима постоянного тока с помощью одного резистора RБ от источника ЕК (схема смещения фиксированным током базы) представлена на рис.1.
Рис.1
Входные и выходные статические характеристики транзистора для схемы с ОЭ показаны на рис.2.
Рис.2
Уравнение Кирхгофа для выходной цепи: ЕК = UКЭ + IК·RН.
Линии нагрузки соответствует график уравнения: .
На семействе выходных характеристик ордината этой прямой при UКЭ=0 соответствует точке IК = ЕК /RН = 6/1,2 = 5 А. Абсцисса при IК = 0 соответствует точке UКЭ = ЕК = 6 В. Соединение этих координат и является построением нагрузочной линии (рис.3).
Рис.3
Пересечение нагрузочной линии с заданным значением тока базы IБ0=60мА определяет рабочую точку транзисторного каскада, нагруженного на RН
. Координаты рабочей точки дают значение рабочего режима выходной цепи IК0 = 2,5 А, UКЭ0 = 3 В, а координаты IБ0 = 60 мА и UБЭ0 = 0,8 В на входной характеристике – режим входной цепи транзистора.
Рис.4
На линии нагрузки обозначим рабочий участок B-O-A, т.е. точки, которые соответствуют токам базы IБmin = IБ0 - ImБ и IБmax = IБ0 + ImБ. По условиям задачи IБ0 = 60 мА, значит рабочая точка О усилителя – точка пересечения линии нагрузки и характеристики, которая соответствует IБ0 (рис.5).
Рис.5
Рис.6
Определили графически IКmin = 0 А, IКmax = 3,7 А, UКЭmin = 1,7 В, UКЭmax = 6 В – по выходным характеристикам и UБЭmin = 0,63 В, UБЭmax = 0,97 В – по входным.
Строим на характеристиках временные диаграммы токов и напряжений (рис.7).
Рис.7
Из временных диаграмм видно, что под действием переменного входного тока рабочая точка на выходных характеристиках двигается вдоль линии нагрузки
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
