Включение транзистора по схеме с общим эмиттером (ОЭ)

Стр 1 из 4Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Юго-Западный государственный университет»

(ЮЗГУ)

Кафедра вычислительной техники

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

О.Г. Локтионова

«____» _____________ 2016 г.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Методические указания к выполнению курсового проекта

по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника»

для студентов специальности 090301

Курск 2016

УДК 621.374 (075.8)

Составитель В.И. Иванов

Рецензент

Кандидат технических наук Пиккиев В.А.

Проектирование усилителя на биполярных транзисторах: методические указания к выполнению курсового проекта / Юго-Зап.гос.ун-т; сост. В.И. Иванов. – Курск, 2016. – с.

Содержат материал, необходимый для формирования у студентов базовых навыков разработки и проведения инженерных расчётов аналоговых электронных устройств. Целью данной работы является расчет параметров усилительного каскада с общим эмиттером, работающим в классе “А” с температурной стабилизацией, который проводится графо-аналитическим методом с использованием h-параметров транзистора.

Методические указания соответствуют Федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования направления подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника, учебному плану направления подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника, одобренному Ученым советом университета (протокол № 7 «29» февраля 2016 г.).

Предназначены для студентов направления подготовки 09.03.01 очной и заочной форм обучения

Текст печатается в авторской редакции

Подписано в печать . Формат 60*84 1/16.

Усл. печ.л. . Уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно.

Юго-Западный государственный университет

305040 Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

РАСЧЁТ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА

С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее сложными разделами курса электроники являются те, которые связаны со схемотехникой аналоговых устройств. Это объясняется нелинейным характером характеристик используемых элементов, относительно большим разбросом их параметров, а также сильным влиянием различных внешних факторов (в первую очередь температуры окружающей среды).

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Принцип работы биполярного транзистора

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор, состоящий из двух p‑n переходов и имеющий три вывода. Биполярный транзистор состоит из трёх чередую-

щихся областей полупроводников, имеющих проводимость p и n типов. В зависимости от их расположения различают транзисторы p‑n‑p и n‑p‑n типов. Условные графические

обозначения (УГО) транзисторов обоих типов приведены на рисунке.

Выводы транзистора имеют следующие названия: Э – эмиттер, Б – база и К – коллектор. Вывод эмиттера обозначен стрелкой, которая направлена от области с проводимостью p к области n типа.

Эмиттер выполняется сильнолегированным (т.е. количество основных носителей зарядов в нём значительно больше, чем в базе и коллекторе). База выполняется слаболегированной (т.е. количество основных носителей зарядов в ней значительно меньше, чем в эмиттере). Поэтому ток эмиттерного перехода в основном обеспечивается инжекцией носителей заряда из эмиттера в базу. База выполняется достаточно узкой, поэтому практически все инжектированные эмиттером в базу заряды преодолевают расстояние от границы эмиттерного перехода до границы коллекторного перехода и образуют ток коллектора. Таким образом, токи коллектора и базы определяются током эмиттера:

где α – «коэффициент передачи тока эмиттера». Значение коэффициента α близко к единице: α= 0,99…0,999.

Режим, в котором эмиттерный переход работает под прямым напряжением, а коллекторный – под обратным, называется «нормальным активным».

Схема с ОБ

Схема включения с заземленной базой («общей базой») требует двух разно-полярных источников напряжения: прямого для эмиттера и обратного для коллектора.

Включение транзистора по схеме с общим эмиттером (ОЭ)

Схема с общим эмиттером нашла наиболее широкое применение, так как позволяет получить усиление и по току, и по напряжению.

Схема с ОЭ

В этой схеме входным током является ток базы IБ, а входным напряжением – напряжение UБЭ на базе относительно заземлённого общего эмиттера. Выходной ток – это ток коллектора IK, а выходное напряжение – напряжение между коллектором и эмиттером UКЭ. В нормальном активном режиме напряжение база-эмиттер должно быть прямым для эмиттерного перехода, а напряжение UКЭ. – обратным для коллекторного перехода. Так, для транзистора типа n‑p‑n напряжение UБЭ на базе должно быть положительным (около 0,6 В для кремниевого транзистора), а напряжение UКЭ. на коллекторе должно быть положительным и к тому же выше напряжения на базе.

Работа транзистора характеризуется семействами входных и выходных характеристик

Входные характеристики показывают зависимость тока базы (I_Б) от напряжения между базой и эмиттером (U_БЭ) при постоянном напряжении, приложенному к коллектору (U_КЭ). Входные характеристики слабо зависят от напряжения на коллекторе, поэтому обычно приводят две зависимости (например, при U_КЭ = 0 и при U_КЭ = 5 В).

Выходные характеристики показывают зависимость тока коллектора (I_К) от напряжения между коллектором и эмиттером (U_КЭ) при постоянном значении тока базы (I_Б). Выходные характеристики приводятся для достаточно большого (5 и более) значений тока базы (I_Б₁, I_Б₂, I_Б₃, и т.д.), различающихся на фиксированное значение ΔI_Б.

Для упрощенной модели транзистора семейство выходных хкаракитеристик можно описать формулой

где β – коэффициент передачи тока базы в схеме с ОЭ; r_кэ – дифференциальное сопротивление коллекторной цепи транзистора.

Значение коэффициента β зависит от коэффициента α:

и находится в пределах 100…500. Дифференциальное сопротивление

при постоянном токе базы. У маломощных транзисторов r_кэ составляет величину 10…50 кОм.

Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 26; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!