Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Расчет и моделирование схемы усилительного каскада на биполярном транзисторе Руководитель: Кандидат технических наук, доцент каф. КСУП Черкашин М. В. Выполнил: студент группы 588 -2 Сахаров А. Д. .
1. Постановка задачи • Тема: Расчет и моделирование схемы усилительного каскада • Цель: Выполнить графоаналитический расчет и моделирование резистивного усилительного каскада на биполярном транзисторе, включенного по схеме с общим эмиттером • Исходные данные: § Схема стабилизации режима: базовая; § Транзистор: 2 N 2222 A; § Rn = 4, 5 к. Ом; § ∆Uвых = 4 В; § Fн = 70 Гц; § Fв = 10 МГц; § Температура: -10… 50°С.
2. Анализ усилительного каскада по постоянному току Выходные ВАХ Расчетные данные: U 0 k = 4 B, I 0 k = 4 м. А, E = 7 B, Rн= = 0, 75 к. Ом, Rн~ = 0, 64 к. Ом, ∆Iвых = 6, 25 м. А, η = 11, 2 %
2. Анализ усилительного каскада по постоянному току Сквозная ВАХ Расчетные данные: U 0 b = 0, 68 B, ∆Uвх = 57 м. B
2. Анализ усилительного каскада по постоянному току Входная ВАХ Расчетные данные: K 0=36, 9 дб, I 0 b = 20, 6 мк. А, ∆Iб = 31, 2 мк. А
3. Оценка параметров малосигнальной модели транзистора Базовая схема стабилизации режима по постоянному току Расчетные данные:
4. Расчет конденсаторов для заданного диапазона частот Расчетные данные:
5. Моделирование каскада Схема усилительного каскада
5. Моделирование каскада АЧХ усилительного каскада Коэффициент усиления Нижняя граничная Верхняя граничная К 0, д. Б частота fн, Гц частота fв, МГ измеренный заданный измеренная заданная 38, 9 36, 9 69, 8 70 18, 1 10
5. Моделирование каскада Смещение тока коллектора Ток коллектора при Т = -10˚С, м. А 3, 92 Ток коллектора при T= 50˚C, м. А 3, 95 Величина смещения тока ∆I 0 K, м. А 0, 03 (0, 8%)
6. Заключение В результате проведенной работы был выполнен анализ линейного (режим класса А) усилительного каскада в схеме включения с ОЭ по постоянному току. Были получены следующие результаты : • рабочая точка: Iok = 4 м. А и U 0 k = 4 B; Iob = 20, 6 мк. А и U 0 b = 0, 68 B; • Коэффициент усиления каскада К 0, д. Б ≈ 36, 9 д. Б; • КПД: 11, 2%; • Температурная нестабильность тока коллектора 0, 8%