Контрольна робота № 2

з дисципліни: "Елементна база радіоелектронної апаратури".

Анотація.
Метою роботи є активізація самостійної навчальної роботи, розвиток умінь виконувати інформаційний пошук, користуватися довідковою літературою, визначати параметри та характеристики, еквівалентні схеми напівпровідникових приладів.

Вихідні дані:
Тип транзистора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ГТ310Б
Величина напруги живлення Е _{п ... ...} ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5 В
Опір колекторної навантаження R _{к ... ... ... ... ... ...} 1,6 кОм
Опір навантаження R _н ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1,8 кОм
Схема включення транзистора із загальним емітером, з фіксованим струмом бази, з резистивної - ємнісний зв'язком з навантаженням.


Біполярний транзистор ГТ310Б.
Коротка словесна характеристика:
Транзистори германієві дифузійно-сплавні p - n - p підсилювальні з нормованим коефіцієнтом шуму високочастотні малопотужні.
Призначені для роботи в підсилювачах високої частоти. Випускаються в металлостеклянном корпусі з гнучкими висновками. Позначення типу приводиться на етикетці.
Маса транзистора не більше 0,1 г ..

Електричні параметри.
Коефіцієнт шуму при ѓ = 1,6 МГц, U _кб = 5 В, I _Е = 1 мА не більше 3 дБ
Коефіцієнт передачі струму в режимі малого сигналу при U _кб = 5 В, I _Е = 1 мА, ѓ = 50 - 1000 Гц 60 - 180
Модуль коефіцієнта передачі струму H _21е при U _кб = 5 В, I _Е = 5 мА, ѓ = 20 МГц не менше 8
Постійна часу ланцюга зворотного зв'язку при U _кб = 5 В, I _Е = 5 мА, ѓ = 5 МГц не більше 300 пс
Вхідний опір у схемі із загальною базою при U _кб = 5 В, I _Е = 1 мА 38 Ом
Вихідна провідність у схемі із загальною базою при U _кб = 5 В, I _Е = 1 мА, ѓ = 50 - 1000 Гц не більше 3 мкСм
Ємність колектора при U _кб = 5 В, ѓ = 5 МГц не більше 4 пФ
Граничні експлуатаційні дані.
Постійна напруга колектор-емітер: при R _бе = 10 кОм 10В при R _бе = 200 кОм 6 В
Постійна напруга колектор-база 12 В
Постійний струм колектора 10 мА
Постійна розсіює потужність колектора при Т = 233 - 308 К 20 мВт
Тепловий опір перехід-середа 2 К / мВт
Температура переходу 348 До
Температура навколишнього середовища Від 233 до 328 До
Примітка. Максимально допустима постійна розсіює потужність колектора, мВт, при Т = 308 - 328 До визначається за формулою:
P _К.макс = (348 - Т) / 2
Вхідні характеристики.
Для температури Т = 293 К:

I б, мк А
U ке = 0 В 200
160
U ке = 5 В 120
80
40
0	0,05	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	U бе, У

Вихідні характеристики.
Для температури Т = 293 К:

I б = 90 мкА

I б = 80 мкА I до, мА
I б = 70 мкА 9
I б = 60 мкА 8
7
I б = 50 мкА 6
I б = 40 мкА 5
I б = 30 мкА 4
3
I б = 20 мкА 2
I б = 10 мкА 1
0	1	2	3	4	5	6	U ке, У

Навантажувальна пряма по постійному струму.

Рівняння навантажувальної прямої по постійному струму для схеми включення з загальним емітером:
Побудуємо навантажувальну пряму по двох точках:
при I _до = 0, U _ке = Е _п = 9 В, і при U _ке = 0, I _к = Е _п / R _до = 9 / 1600 = 5,6 мА

I до, мА
6
5
4					А
3 I до 0
2
1
0	1	2	3	4	5 U ке 0	6	7	8	9 Е п	U ке, У

U ке = 4,2 В U ке = 0 В I б, мк А
U ке = 5 В 50
40
30 I б0
20
10
0 0,15	0,17	0,19	0,21	0,23	0,25	0,27	0,29 U бе0	0,31	U бе, У

Параметри режиму спокою (робочої точки А):
I _до0 = 3 мА, U _ке0 = 4,2 В, I _б0 = 30 мкА, U _бе0 = 0,28 В

Величина опору R _б:

Визначимо H-параметри в робочій точці.

I б = 40 мкА I до, мА
I б0 = 30 мкА 6
5
4					Δ I до 0
3								Δ I до
2
1
0	1	2	3	4	5 U ке 0	6	7	8	9 Е п	U ке, У

Δ U _ке

U ке = 4,2 В I б, мк А
50
40			Δ I б
30 I б0
20
10
0 0,15	0,17	0,19	0,21	0,23	0,25	0,27	0,29 U бе0	0,31	U бе, У

Δ U _бе
Δ I _до0 = 1,1 мА, Δ I _б0 = 10 мкА, Δ U _бе = 0,014 В, Δ I _б = 20 мкА, Δ U _ке = 4 В, Δ I _к ​​= 0,3 мА

H-параметри:

Визначимо G - параметри.
Величини G-параметрів у робочій точці визначимо шляхом перерахунку матриць:

G-параметр:
G _11е = 1,4 мСм, G _12е = - 0,4 * 10 ^-6
G _21е = 0,15, G _22е = 4,1 * 10 ^-3 Ом
Визначимо величини еквівалентної схеми біполярного транзистора.
Схема Джиаколетто - фізична Малосігнальная високочастотна еквівалентна схема біполярного транзистора:

Величини елементів фізичної еквівалентної схеми транзистора і власна постійна часу транзистора визначаються співвідношеннями (спрощеними):
Власна постійна часу транзистора:
Крутизна:




Визначимо граничні і граничні частоти транзистора.


Гранична частота коефіцієнта передачі струму:

Гранична частота коефіцієнта передачі струму бази у схемі з загальним еммітером:

Максимальна частота генерації:
Гранична частота коефіцієнта передачі струму еммітера у схемі з загальним еммітером:
Гранична частота провідності прямої передачі:


Визначимо опір навантаження транзистора і побудуємо навантажувальну пряму.
Опір навантаження транзистора по змінному струму:


Навантажувальна пряма по змінному струму проходить через точку режиму спокою
I _до0 = 3 мА, U _ке0 = 4,2 В і точку з координатами:
I _к = 0, U _ке = U _ке0 + I _до0 * R _~ = 4,2 + 3 * 10 ^-3 * 847 = 6,7 У

I до, мА
6
I б0 = 30 мкА 5
4					А
3 I до 0
2
1
0	1	2	3	4	5 U ке 0	6	7	8	9 Е п	U ке, У

Визначимо динамічні коефіцієнти підсилення.

I б0 = 30 мкА I до, мА
6
5					А
4								Δ I до
3 I до 0
I б1 = 20 мкА 2
1
0	1	2	3	4	5 U ке 0	6	7	8	9 Е п	U ке, У

Δ U _ке

U ке = 4,2 В I б, мк А
50
40			Δ I б
30 I б0
20
10
0 0,15	0,17	0,19	0,21	0,23	0,25	0,27	0,29 U бе0	0,31	U бе, У

Δ U _бе
Δ I _до = 2,2 мА, Δ U _ке = 1,9 В, Δ I _б = 20 мкА, Δ U _бе = 0,014 У

Динамічні коефіцієнти підсилення по струму До _I і напрузі
До _U визначаються співвідношеннями:

Висновки:
Дана робота активізувала самостійну роботу, розвинула вміння виконувати інформаційний пошук, користуватися довідковою літературою, визначати параметри та характеристики, еквівалентні схеми напівпровідникових транзисторів, дала різнобічне уявлення про конкретні електронних елементах.

Бібліографічний список.
1) "Електронні прилади: підручник для вузів" Дулін В.М., Аваєв Н.А., Дьомін В.П. під ред. Шишкіна Г.Г. ; Вища школа, 1989 р .
2) Батушев В.А. "Електронні прилади: підручник для вузів"; М.: Висш.шк., 1980р.
3) Батушев В.А. "Електронні прилади: підручник для вузів"; М.: Висш.шк., 1969р.
4) Довідник "Напівпровідникові прилади: транзистори"; М.: Вища школа, 1985р.
5) Довідник по напівпровідникових діодів, транзисторів і інтегральних схем; М.: Енергія, 1976р.
6) Довідник "Транзистори для апаратури широкого застосування"; М.: Радіо і зв'язок, 1981р.