Указания к решению задачи 2
Эта задача на расчет параметров и характеристик транзисторов.
При включении транзистора с общим эмиттером управляющим является ток базы Iб , а при включении с общей базой – ток эмиттера Iэ .
В схеме с общей базой связь между приращениями тока эмиттера ∆ Iэ , а также тока коллектора ∆ Iк характеризуется коэффициентом передачи тока α:
Где - напряжение между коллектором и базой.
Коэффициент передачи всегда меньше единицы. Для современных биполярных транзисторов .
При включении с общей базой ток коллектора
Коэффициент усиления по току в схеме включения транзистора с общим эмиттером определяется, как отношение приращения тока коллектора
к приращению тока базы
. для современных транзисторов
имеет значение 20 – 200.
Где - напряжение между коллектором и эмиттером.
Ток коллектора при включении с общим эмиттером
Между коэффициентами и
существует следующая связь
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора определяется по формуле
Примеры на расчет параметров транзисторов
Пример 1:
Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, определить коэффициент усиления по его входной характеристике (см. рис. 17 Приложения 1) и выходным характеристикам (см. рис. 18 Приложения 1) , если
;
. Подсчитать также коэффициент передачи по току
и мощность на коллекторе
.
Решение:
1. По входной характеристике определяем при ток базы
.
2. По выходным характеристикам для и
определяем ток коллектора
.
3. На выходных характеристиках строим отрезок АВ, из которого находим
4. Определяем коэффициент усиления
5. Определяем коэффициент передачи по току
6. Определяем мощность на коллекторе
Пример 2:
Для транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером, найти ток базы , ток коллектора
и напряжение на коллекторе
, если напряжение
; Напряжение питания
; сопротивление нагрузки в цепи коллектора
Входная и выходные характеристики приведены на рис. 19 и 20 Приложения 1.
Перед решением этого примера приведем некоторые пояснения. Для коллекторной цепи усилительного каскада в соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать уравнение
т.е. сумма напряжений на резисторе и коллекторного напряжения
всегда равно
– ЭДС источника питания.
Расчет такой нелинейной цепи, т.е. определение и
для различных значений тока базы
и сопротивления резистора
, можно произвести графически. Для этого на семействе выходных характеристик необходимо провести из точки
на оси абсцисс вольт-амперную характеристику для резистора, удовлетворяющую уравнению
Эту характеристику удобно строить по двум точкам: при
на оси абсцисс и
при
на оси ординат.
Построенную таким образом, вольт-амперную характеристику коллекторного резистора часто называют линией нагрузки. Точки пересечения ее с коллекторными выходными характеристиками дают графическое решение для данного резистора
и различных значений тока базы
.
Решение
1. Откладываем на оси абсцисс точку , а на оси ординат – точку, соответствующую
2. Соединяем эти точки прямой и получаем линию нагрузки.
3. Находим по входной характеристике для ток базы
4. Находим на выходных характеристиках точку А при пересечении линии нагрузки с характеристикой, соответствующей
5. Определяем для точки А ток коллектора и напряжение
.
Часть 2
Каждый студент определяет свой вариант по таблице 18 следующим образом: цифра по горизонтали — последняя цифра зачетной книжки студента, буквы по вертикали — первая буква фамилии студента. Так, например студент Иванов с последним номером зачетной книжки — 5, согласно таблице 18 должен письменно ответить на вопросы по варианту №8 в каждой из представленных тем.
Таблица 18