Презентация на тему: Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по

Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
1. Условие задачи.
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
2. Расчет параметров.
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
3. Расчет параметров R э, Сэ.
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
4. Расчет резисторов R 1, R 2.
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
5. Расчет параметров R ф, Сф.
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по
1/50
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 13)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (2201 Кб)
1

Первый слайд презентации

Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по схеме с общим эмиттером.

Изображение слайда
2

Слайд 2: 1. Условие задачи

Схема усилительного каскада с общим эмиттером Для схемы усилительного каскада с общим эмиттером, представленной на рисунке ниже, определить основные параметры усилителя при следующих значениях номиналов элементов схемы: транзистор КТ375Б, входные и выходные характеристики которого представлены ниже; источник питания усилительного каскада E K = 20 В; сопротивление в цепи коллектора R к =400 Ом; амплитуда входного синусоидального сигнала низкой частоты, подлежащего усилению U mвх = 10 мВ. Упрощенная эквивалентная электрическая схема кас-када с общим эмиттером для области средних частот.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Входные и выходные статические характеристики транзистора КТ375Б( 2N3904)

Изображение слайда
4

Слайд 4: 2. Расчет параметров

Параметры усилительного каскада, подлежащие определению : 1. Положение рабочей точки на входных и выходных характеристиках транзистора. 2. h – параметры транзистора в районе рабочей точки. 3. Входное сопротивление усилительного каскада, R ВХ. 4. Выходное сопротивление усилительного каскада, R ВЫХ. 5. Коэффициент усиления каскада по напряжению, K U. 6. Коэффициент усиления каскада по току, K I. 7. Коэффициент усиления каскада по мощности, K P. 8. Величина выходного напряжения усилительного каскада. 2. Расчет параметров. 1. Режим покоя усилительного каскада, при котором U ВХ = 0, определяет положение рабочей точки на семействе входных и выходных характеристик. Положение рабочей точки (точка А) определяется значениями сопротивлений базовых резисторов R 1, R 2, коллекторного резистора R K при заданном значении напряжения питания Е К.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Начертим линию нагрузки. Сопротивление R к=400 Ом. Учтем то, что по второму закону Кирхгофа для выходной цепи в режиме покоя имеем : где U КЭ - напряжение между коллектором и эмиттером в режиме покоя. Данное уравнение изображается на выходной статической характеристике транзистора в виде прямой линии (линии нагрузки), построение которой проходит путем нахождения двух характерных точек: в режиме холостого хода, когда I К = 0, имеем U КЭ = E К ; и в режиме короткого замыкания - U КЭ = 0, имеем I К = E К / R К.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Определим эти точки: в режиме холостого хода, когда I К = 0, имеем U КЭ = E К = 2 0 В; и в режиме короткого замыкания - U КЭ = 0, имеем I К = E К / R К = 2 0/ 4 00 = 0, 05 А = 5 0 mА. Проведем линию нагрузки. Линия нагрузки на выходных статических характеристиках

Изображение слайда
7

Слайд 7

Линия нагрузки и положение рабочей точки на выходных статических характеристиках Если мы зададим на оси U кэ значение 0,5 Ек и проведем перпендикулярную линию до пересечения с линией нагрузки, то определим положение рабочей точки на выходных статических характеристиках.

Изображение слайда
8

Слайд 8

Линия нагрузки и положение рабочей точки на выходных статических характеристиках Получается, что в рабочей точке линия нагрузки пересекается с характеристикой I K = f ( U КЭ ), при I Б0 = 0, 135 mА. Определим значение I к в рабочей точке.

Изображение слайда
9

Слайд 9

Линия нагрузки и положение рабочей точки на выходных статических характеристиках Получаем I к= 25 мА, U кэ=10В, при I Б0 = 0, 135 mА.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Положение рабочей точки на входных статических характеристиках Положение рабочей точки на входных статических характеристиках получается при пересечении линии I Б0 = 0, 135 mА, параллельной оси U бэ, с характеристикой I Б = f ( U БЭ ), при U кэ = 10 В. Определим в рабочей точке напряжение U бэ.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Положение рабочей точки на входных статических характеристиках Напряжение в рабочей точке U бэ0=1,06В.

Изображение слайда
12

Слайд 12

Резисторы R 1, R 2 создают на входе усилительного каскада в режиме покоя напряжение смещения. Рассчитаем значения R 1 и R 2 по формулам:

Изображение слайда
13

Слайд 13

Получим :

Изображение слайда
14

Слайд 14

2. При работе транзисторов в качестве усилителей малых электрических сигналов, свойства транзисторов определяются с помощью, так называемых, h – параметров. Всего h – параметров четыре: h 11, h 12, h 21 и h 22. Они связывают входные и выходные токи и напряжения транзистора и определяются для схемы ОЭ, по следующим выражениям: h 11э = ∆U ВХ /∆I ВХ = ∆U БЭ /∆I Б при неизменном напряжении U ВЫХ = U КЭ = const.

Изображение слайда
15

Слайд 15

Параметр h 11э численно равен входному сопротивления схемы с ОЭ. Знак ∆ обозначает приращение соответствующей величины тока или напряжения. h 12э = ∆U ВХ /∆U ВЫХ = ∆U БЭ /∆U КЭ при I Б = const. Параметр h 12э равен коэффициенту обратной связи по напряжению. h 21э = ∆I ВЫХ /∆I ВХ = ∆I К /∆I Б при U КЭ = const. Параметр h 21э равен коэффициенту передачи по току. h 22э = ∆I ВЫХ / ∆U ВЫХ = ∆I К /∆U КЭ при I Б = const. Параметр h 22э равен выходной проводимости транзистора. Значения h – параметров можно найти с помощью входных и выходных статических характеристик транзистора. Параметры входной цепи h 11 и h 12 определяют по входным характеристикам транзистора. Определим параметр h 1 1 э. Для определения параметра h 11 в рабочей точке задаем приращение тока базы ∆ I Б при постоянном напряжении коллектора U КЭ = 10 В и находим получающееся, при этом, приращение напряжения базы ∆ U БЭ. Тогда входное сопротивление транзистора равно:

Изображение слайда
16

Слайд 16

Определение приращений тока I б и напряжения U бэ

Изображение слайда
17

Слайд 17

Значения приращений для определения параметра h 11 э Вычислим приращения.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Тогда входное сопротивление транзистора можно вычислить по формуле: h 11э = ∆U БЭ /∆I Б. Вычисляем.

Изображение слайда
19

Слайд 19

h 11э = ∆U БЭ /∆I Б = 0, 1 В/ 0, 34 mА = 294 Ом. Определим параметр h 12 э. При постоянном токе базы I Б = 0,135 mА определяем приращение напряжения на базе ∆ U БЭ и приращение напряжения на коллекторе ∆ U КЭ.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Порядок определения приращений U бэ и U кэ

Изображение слайда
21

Слайд 21

Определение значений приращений для вычисления параметра h 1 2э

Изображение слайда
22

Слайд 22

Приращение напряжения коллектора ∆ U КЭ = 10 В приращение напряжения базы ∆ U БЭ = 0,085 В. Тогда коэффициент обратной связи по напряжению равен h 12э = ∆U БЭ /∆U КЭ = 0,085 /10 = 0,0085.

Изображение слайда
23

Слайд 23

Параметры h 21э и h 22э определяют по выходным характеристикам транзистора. В районе рабочей точки А ( I K0 = 25 mА и U КЭ0 = 10 В ) на выходной характеристике, при постоянном напряжении коллектора UКЭ= 10 В. Определим параметр h 21 э. Проводим через рабочую точку, на выходных характеристиках, линию постоянного U кэ, до пересечения двух соседних выходных характеристик. Берем приращение тока базы ∆ I Б (по точкам пересечения двух соседних выходных характеристик) и определяем, получающееся при этом, приращение тока коллектора ∆ I К. Порядок определения приращений I б и I к

Изображение слайда
24

Слайд 24

Определение значений приращений для вычисления параметра h 2 1 э Берем приращение тока базы ∆ I Б = 0,06 mА и определяем приращение тока коллектора ∆ I К = 12,6 mА. Тогда коэффициент передачи по току равен h 21э = ∆ I К / ∆I Б = 12,6 mА / 0,06 mА = 210.

Изображение слайда
25

Слайд 25

Порядок определения приращений U кэ и I к Определим параметр h 22 э. Параметр h 22э также определяют по выходным статическим характеристикам транзистора. В районе рабочей точки А ( I K0 = 25 mА и U КЭ0 = 10 В ), на статической выходной характеристике, при постоянном токе базы I Б = 0,135 mА, задаем приращение коллекторного напряжения ∆ U КЭ и находим приращение тока коллектора ∆ I К.

Изображение слайда
26

Слайд 26

Определение значений приращений для вычисления параметра h 22э Примем приращение напряжения ∆ U КЭ = 4 В и получим приращение тока коллектора ∆ I К = 0,6 mА. Тогда выходная проводимость транзистора равна h 22э = ∆I К /∆U КЭ = 0,6 mА /4 В = 0,15 мСм.

Изображение слайда
27

Слайд 27

3. Определим входное сопротивление усилительного каскада, R ВХ Входное сопротивление усилительного каскада равно: Упрощенная эквивалентная электрическая схема кас-када с общим эмиттером для области средних частот.

Изображение слайда
28

Слайд 28

Получим результат:

Изображение слайда
29

Слайд 29

4. Определим выходное сопротивление усилительного каскада. Выходное сопротивление усилительного каскада равно: Упрощенная эквивалентная электрическая схема кас-када с общим эмиттером для области средних частот.

Изображение слайда
30

Слайд 30

Получим результат:

Изображение слайда
31

Слайд 31

5. Определим коэффициент усиления по напряжению. Коэффициент усиления по напряжению равен:

Изображение слайда
32

Слайд 32

Получим результат:

Изображение слайда
33

Слайд 33

6. Определим коэффициент усиления по току. Коэффициент усиления по току равен:

Изображение слайда
34

Слайд 34

Получим результат:

Изображение слайда
35

Слайд 35

7. Определим коэффициент усиления по мощности.

Изображение слайда
36

Слайд 36

Получим результат:

Изображение слайда
37

Слайд 37

8. Определим в еличину выходного напряжения усилительного каскада.

Изображение слайда
38

Слайд 38

Получим результат: Расчет окончен.

Изображение слайда
39

Слайд 39: 3. Расчет параметров R э, Сэ

Рассчет R э. R э  (0,1…0,2) E к / I Э0  сопротивление ре­з­и­­стора R э в цепи эмиттера, где I Э0  I К0 – ток коллектора в рабочей точке. Усилительный каскад по схеме с ОЭ с цепью R э, Сэ. 3. Расчет параметров R э, Сэ.

Изображение слайда
40

Слайд 40

Подставим исходные данные - I Э0  I К0  0,025 А – ток коллектора в рабочей точке, Ек=20В, получим: R э  (0,1…0,2) E к / I Э0 = 0,1  20/0,025 = 80 Ом.

Изображение слайда
41

Слайд 41

Емкость С э выбирается из условия, чтобы при подаче входного переменного сигнала выполнялось неравенство : Отсюда: где  min = 2 – минимальная частота усиливаемого входного сигнала. Обычно берут f=1000 Гц.

Изображение слайда
42

Слайд 42

Подставим исходные данные и получим:

Изображение слайда
43

Слайд 43: 4. Расчет резисторов R 1, R 2

Воспользуемся уравнением 2-го закона Кирхгофа для выходной цепи. Сопротивление резистора R 1 рассчитывают по формуле: Рассчитаем R 1 :

Изображение слайда
44

Слайд 44

Сопротивление резистора R 2 рассчитывают по формуле: Рассчитаем R 2 :

Изображение слайда
45

Слайд 45: 5. Расчет параметров R ф, Сф

Получим: 5. Расчет параметров R ф, Сф. Усилительный каскад по схеме с ОЭ с цепью R ф, Сф.

Изображение слайда
46

Слайд 46

Пусть задано Ек=25В. Усилительный каскад должен работать от напряжения U п=20В. Требуется рассчитать R ф и Сф. Расчет R ф проведем по формуле:

Изображение слайда
47

Слайд 47

Подставим значения и получим: Конденсатор Сф рассчитывается также, как Сэ. Отсюда: где  min = 2 – минимальная частота усиливаемого входного сигнала. Обычно берут f=1000 Гц.

Изображение слайда
48

Слайд 48

Подставим исходные данные и получим:

Изображение слайда
49

Слайд 49

Изображение слайда
50

Последний слайд презентации: Электроника и схемотехника Тема: Расчет усилительного каскада на транзисторе по

Переход от h-параметров схемы с общим эмиттером к h-параметрам схемы с общей базой или общим коллектором.

Изображение слайда