Задачи на транзисторы с решением

Задачи на транзисторы с решением

Задача 1. По выходным характеристикам транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 1), определить коэффициент усиления по току β (параметр h21) для точки А, характеризующейся напряжением коллектор-эмиттер UКЭ=25 В и током базы Iб=500 мкА. Пересчитать коэффициент усиления по току этого транзистора при его включении по схеме с общей базой.

Решение. 1. Находим заднюю точку А на семействе выходных характеристик транзистора (рис. 1).

2. Опускаем перпендикуляр из точки А на горизонтальную ось до пересечения с ближней кривой и обозначаем точку пересечения В.

3. Из построения видно, что отрезок АВ представляет собой разность двух значений токов коллектора ∆ IК и тока базы ∆ IК

определяем их значение:

коэффициент усиления по току при UКЭ=25 В

4. Определяем коэффициент усиления этого транзистора по току при его включении по схеме с общей базой. Так как ; то

Задача 2. По выходным характеристикам транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 1), для точки М, характеризующейся UКЭ=15 В и током Iб =300 мкА. Определить выходную проводимость h22.

Решение. 1. Находим заднюю точку М на семействе выходных характеристик транзистора (рис. 9).

2. Строим треугольник абс таким образом, чтобы точка М была на середине гипотенузы этого треугольника. Из треугольника абс находим аб= ∆UКЭ=20-10=10 В; бс=∆IК=24-21=3 мА

Используя формулу при

Находим (Сименс) См.

Задача 3. По выходным характеристикам транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 2) определить графическим путем входное сопротивление транзистора h11 для точки А, характеризующейся напряжением UКЭ=0 и током базы Iб=0,12 мА.

Решение. 1. Находим заднюю точку А на семействе выходных характеристик транзистора (рис. 2).

2. Строим прямоугольный треугольник абс каким образом, чтобы точка А оказалась на середине гипотенузы этого треугольника, а прямой угол оказался на соседней входной характеристике.

3. Из построения видно, что отрезок , а отрезок

Входное сопротивление при UЭК=const

Задача 4. По выходным характеристикам транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (рис. 3) определить графическим путем коэффициент обратной связи h12 для точки А, характеризующейся напряжением UКЭ =0 и током базы Iб =4мА.

Решение. 1. Находим заднюю точку А на семействе выходных характеристик транзистора (рис. 3).

2. Через точку А проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с соседней характеристикой.

3. Из построения можно определить:

при Iб=const

Задача 1. Расчёт электронного ключа на биполярном транзисторе.

Разработать схему электронного ключа на биполярном транзисторе. Исходные данные к задаче (напряжение питания UП, сопротивление нагрузкиRН, входные (управляющие) напряженияUУ, соответствующие включенному и отключенному состоянию нагрузки) приведены в таблице 2.1(RНиз таблицы – группа №1; 0,8∙RН– группа №2;1,2∙RН– группа №3; 1,4∙RН– группа №4). Необходимо графоаналитически определить сопротивление управления в цепи базы RУ, описать принцип работы схемы, осуществить моделирование её работы в среде Multisim, определить длительность фронта tф и среза импульса tС выходного напряжения.

Таблица 2.1 – Исходные данные к задаче 1

Читайте также:  Тарифы электроэнергии при двухтарифном счетчике
Номер варианта UП, В RH, Ом Uу, В
-2,5; +2,5
-2; +2
-2; +5
-5; +5
+0,4; +5
-2,5; +2,5
-2; +2
-2; +5
-5; +5
+0,4; +5
-2,5; +2,5
-2; +2
-2; +5
-5; +5
+0,4; +5
-2,5; +2,5
-2; +2
-2; +5
-5; +5
+0,4; +5
-2,5; +2,5
-2; +2
-2; +5
-5; +5
+0,4; +5
-2,5; +2,5
-2; +2

Окончание таблицы 2.1

-2; +5
-5; +5
+0,4; +5
+0,4; +5

Пример решения задачи 1. Вариант 31

Схема электронного ключа приведена на рисунке 2.1. Принцип ее работы описан в [3].

Рисунок 2.1 – Схема электронного ключа (а) и выходные характеристики биполярного транзистора (б)

Максимальный ток нагрузки в режиме короткого замыкания транзистора VT1 составляет:

А.

Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером не превысит напряжение питания

В.

Выбираем транзистор 2N3879 (аналог КТ908А) со следующими параметрами (приложение Г):

– максимальный ток коллектора Ikmax = 7А;

– максимальное напряжение коллектора-эмиттера UКЭ max = 75В;

– статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером ;

– постоянное напряжение между выводами эмиттера и базы при заданном обратном токе коллектора, равным нулю, В;

– постоянный обратный ток коллектора IК0 = 1,5 мА;

– сопротивление цепи базы rб = 1,5 Ом.

На выходных характеристиках транзистора (рисунок 2.1, б) проведём нагрузочную прямую. Она пройдёт через точки UКЭ = UП=16 В и Iкз = 3,2 А.

Определим параметры входной цепи транзистора (сопротивление Rу), обеспечивающие его включенное состояние в режиме насыщения, по уравнению

где – ток базы насыщения, ;

qнас–коэффициент насыщения, определяющий превышение базового тока насыщения транзистора над его граничным значением IБгр. Принимается qнас = 1,5…2,0;

IК нас – ток коллектора насыщения (рисунок 2.1, б)

IК нас=3А, тогда А.

Ом.

ВыбираемRу = 13 Ом из стандартного ряда Е24 (приложение В).

Определяем параметры входной цепи, обеспечивающие режим запирания транзистора (режим отсечки).

Для обеспечения режима глубокой отсечки сопротивление Rу должно удовлетворять неравенству

Ом.

Окончательно выбираемRу = 13 Ом.

Модель электронного ключа в среде Multisim (файл «Ключ на биполярном транзисторе.ms11») приведена на рисунках 2.2 (режим насыщения — нагрузка включена) и 2.3 (режим отсечки – нагрузка отключена). Питание осуществляется от источника Uу1.

Рисунок 2.2 – Модель электронного ключа на биполярном транзисторе в режиме насыщения

Рисунок 2.3 – Модель электронного ключа на биполярном транзисторе в режиме отсечки

хорошо согласуются с расчётными значениями.

Подав на вход схемы прямоугольные импульсы от источника UУ, получаем временные диаграммы работы электронного ключа (рисунок 2.4). В результате определяем: время фронта tф=1 мкc, время среза tc=1,5 мкc.

Рисунок 2.4 – Временные диаграммы работы электронного ключа

Задача 2. Расчёт режима работы схемы включения полевого транзистора с общим истоком (ОИ) по постоянному току.

Выполнить расчёт и выбор элементов схемы включения заданного полевого транзистора с управляющим p-n– переходом с общим истоком (ОИ) по постоянному току при работе в режиме класса А при напряжении источника питания ЕС и IС=(0,3∙IСmax – группа №1; 0,4∙IСmax– группа №2;0,5∙IСmax– группа №3;0,6∙IСmax– группа №4). Исходные данные к задаче приведены в таблице 2.2. Необходимо описать работу схемы, по аналитическим зависимостям определить сопротивление автоматического смещения RИ, сопротивление в цепи стока RС и цепи затвора RЗ, осуществить моделирование работы схемы в среде Multisim.

Читайте также:  Как подключить камеру в скайпе на ноутбуке

Таблица 2.2 – Исходные данные к задаче 2

Номер варианта Тип транзистора ЕС, В
2N2608
2N3970
2N4091
2N4318
2N4318
2N2608

Окончание таблицы 2.2

2N3970
2N4091
2N4318
2N4318
2N2608
2N3970
2N4091
2N4318
2N4318
2N2608
2N3970
2N4091
2N4318
2N4318
2N2608
2N3970
2N4091
2N4318
2N4318
2N2608
2N3970
2N4091
2N4318
2N4318
2N3972

Пример решения задачи 2. Вариант 31

Транзистор 2N3972 имеет канал n-типа и работает при UС>0 и UЗИ 0. Такой режим может быть обеспечен одним источником питания с применением так называемого «автоматического смещения». Схема имеет вид, показанный на рисунке 2.5. Принцип ее работы описан в [3].

Рисунок 2.5 – Схема включения полевого транзистора с ОИ

Параметры транзистора2N3972(приложение Д):

–напряжение отсечки Uотс = 0,5 В;

–максимальный ток стока IС max = 30мА.

Аналитическая зависимость имеет вид:

Пусть ток стока в рабочей точке вдвое меньше максимального тока IСmax, т.е. IС = 30/2 = 15 мА. Тогда

Найдем сопротивление автоматического смещения. Так как IЗ

Перед решением задачи изучите по Л.§13.1-9, Л2.§11.1-7, Л3.§16.1-9.

Пример 11.1. Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить ток базы IБ, ток коллектора IК, сопротивление нагрузки RК, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э.

вариант номер рисунка UБЭ В UКЭ В Е В
11.0 0,25

1.Определяем по входной характеристике при UБЭ = 0,25 В

ток базы IБ = 150 мкА.

2.Определяем по выходным характеристикам для UКЭ = 6 В

ток коллектора IК = 14 мА.

4.Мощность на коллекторе:

5.На выходных характеристиках строим отрезок АВ, из которого

∆IК= АВ = IК1 – IК2 = 14 -9 = 5 мА= 5000 мкА.

6.Определяем коэффициент усиления:

Ответ: IБ = 200 мкА, IК= 14 мА, Rк = 1 кОм, РК = 84 мВт, h21Э =100.

Пример 11.2. Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить ток базы IБ, напряжение на коллек- торе UКЭ, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э.

вариант номер рисунка UБЭ В RК кОм Е В
11.0 0,25 1,0

1. Определяем по входной характеристике при UБЭ = 0,25 В ток базы

2. Для определения напряжения UКЭ строим линию нагрузки по двум

точкам: UКЭ = Е = 20 В при IК = 0 на оси абсцисс и

IК = Е/ RК. = 20 / 1,0 = 20 мА на оси ординат.

3. Определяем на выходных характеристиках точку А на пересечении линии

нагрузки с током базы IБ = 150 мкА.

4.Определяем для точки А ток коллектора IК = 14 мА и напряжение UКЭ = 6В.

5.Мощность на коллекторе:

6.Для определения коэффициента усиления строим отрезок АВ, из которого

∆IК = АВ = IК1 – IК2= 14 -9 = 5 мА= 5000 мкА.

Читайте также:  Как сохранить видео из твиттер

7.Определяем коэффициент усиления:

Задача 11. (Варианты 1-10) Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить ток базы IБ, ток коллектора IК, сопротивление нагрузки RК, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 11.1.

вариант номера рисунков UБЭ В UКЭ В Е В
11.1; 11.2 0,4
11.3; 11.4 0,25
11.5; 11.6 0,3
11.7; 11.8 0,2
11.9; 11.10 0,4
11.1; 11.2 0,45
11.3; 11.4 0,2
11.5; 11.6 0,2
11.7; 11.8 0,3
11.9; 11.10 0,6

Задача 11. (Варианты 11-20) Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить напряжение базы

UБ, ток коллектора Iк, сопротивление нагрузки RК, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 11.2.

вариант номера рисунков IБ UКЭ В Е В
11.1; 11.2 6 мА
11.3; 11.4 2 мА
11.5; 11.6 20 мА
11.7; 11.8 20 мкА
11.9; 11.10 60 мкА
11.1; 11.2 0,4 мА
11.3; 11.4 4 мА
11.5; 11.6 20 мА
11.7; 11.8 30 мкА
11.9; 11.10 90 мкА

Задача 11. (Вариант 21-30) Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить ток базы IБ, напряжение на коллекторе UКЭ, сопротивление нагрузки RК, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 11.3.

вариант номера рисунков IК UБЭ В Е В
11.1; 11.2 0,8 А 0,6
11.3; 11.4 0,32 А 0,25
11.5; 11.6 1,6 А 0,3
11.7; 11.8 1,6 мА 0,3
11.9; 11.10 6 мА 0,6
11.1; 11.2 0,6 А 0,45
11.3; 11.4 0,25 А 0,2
11.5; 11.6 1,2 А 0,25
11.7; 11.8 1,1 мА 0,25
11.9; 11.10 4 мА 0,45

Задача 11. (варианты 31-40) Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить ток базы IБ, напряжение на коллекторе UКЭ, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 11.4.

вариант номера рисунков UБЭ В RК кОм Е В
11.1; 11.2 0,4 0,08
11.3; 11.4 0,25 0,1
11..5; 11.6 0,2 0,025
11.7; 11.8 0,25
11.9; 11.10 0,45
11.1; 11.2 0,45 0,04
11.3; 11.4 0,2 0,075
11.5; 11.6 0,2 0,025
11.7; 11.8 0,25 1,0
11.9; 11.10 0,6

Задача 11. (Вариант 41-50) Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя характеристики, определить токи базы UБЭ1,UБЭ2, напряжения на коллекторе UКЭ1,UКЭ2, мощность на коллекторе РК и коэффициент усиления h21Э. Данные для своего варианта выбрать из таблицы 11.5.

вариант номера рисунков UБЭ1 В UБЭ2 В RК кОм Е В
11.1; 11.2 0,4 0,45 0,05
11.3; 11.4 0,2 0,25 0,1
11.5; 11.6 0,2 0,25 0,025
11.7; 11.8 0,25 0,3
11.9; 11.10 0,5 0,6
11.1; 11.2 0,3 0,4 0,05
11.3; 11.4 0,15 0,2 0,1
11.5; 11.6 0,1 0,2 0,025
11.7; 11.8 0,2 0,25
11.9; 11.10 0,4 0,5 3,75

Входные и выходные характеристики транзисторов.

Ссылка на основную публикацию
Драйвер для видеокарты ati radeon hd 5770
Характеристики Результат проверки: Не совместимо Описание и инструкции Драйвер для видеокарты ATI Radeon HD 5770. Перед инсталляцией программного обеспечения (ПО)...
Действия с комплексными числами в показательной форме
Показательная форма записи комплексных чисел является наиболее удобной для умножения, деления, возведения в степень и извлечения корней из комплексных чисел....
Действующие бонус коды для world of tanks
04 августа 2019 Бонус коды Вышел свежий бонус-код для World of Tanks многоразового использования. 11 декабря 2018 Бонус коды Месяцы...
Драйвер для джойстика saitek
by Logitech International The best way to fix your PC to run at peak performance is to update your drivers....
Adblock detector