ТюмГНГУ, электроника (контрольная работа)

Комплексное задание по дисциплине « Электроника » часть I

Выбор варианта задания

Исходные данные для решения задач приведены в табл.1. и выбираются согласно номера по списку в журнале группы. Некоторые необходимые данные и графики также следует брать из справочника по транзисторам.

Содержание задач комплексного задания

Задача №1. Согласно номера варианта и статических характеристик биполярного транзистора выполнить графоаналитические расчеты для усилительного каскада по схеме с общим эмиттером (ОЭ) :

а) записать исходные данные:

марка транзистора  ___  тип транзистора ____

напряжение источника питания коллекторной цепи Е_К =___В;

активное сопротивление нагрузки R_Н = ___ Ом;

постоянная составляющая тока базы I_Б0 =___ мА;

амплитудное значение переменной

составляющей тока ( амплитуда усиливаемого  сигнала) I_Бm = ___ мА.

б) нарисовать электрическую принципиальную схему усилителя с учетом обеспечения режима постоянного тока с помощью одного резистора R_Б от  источника Е_К ( схема смещения фиксированным током базы );

в) нарисовать входные и выходные статические характеристики транзистора для схемы с ОЭ;

г) записать уравнение Кирхгофа для выходной цепи и построить линию нагрузки;

д) найти на линии нагрузки рабочий участок, т.е. точки, которые соответствуют токам базы  I_Бmin = I_Б0 - I_mБ и I_Бmax = I_Б0 + I_mБ, определить и обозначить рабочую точку усилителя – точку пересечения линии нагрузки и характеристики, которая соответствует I_Б0;

е) определить графически I_Кmin, I_Кmax, U_КЭmin, U_КЭmax – по выходным характеристикам и U_БЭmin, U_БЭmax – по входным;

ж) построить на характеристиках временные диаграммы токов и напряжений и выявить наличие или отсутствие искажений формы сигнала;

з) рассчитать для линейного  ( малоискажающего ) режима входное сопротивление R_ВХ, а также коэффициенты усиления по току К_I, по напряжению К_U и по мощности К_Р. Найти полезную мощность в нагрузке Р_Н и мощность Р_К,  рассеиваемую в коллекторе.

Задача №2. По заданным статическим характеристикам биполярного транзистора определить параметры каскада в режиме переключения мощности ( в ключевом режиме работы):

а) записать исходные данные:

марка транзистора  ___  тип транзистора ___

напряжение источника питания коллекторной цепи Е_К =____В;

активное сопротивление нагрузки R_Н = ___ Ом;

б) нарисовать электрическую принципиальную схему усилителя в ключевом режиме с учетом обеспечения надежного закрытия транзистора при нулевом входном сигнале с помощью источника Е_Б и резистора R_Б;

в) нарисовать входные и выходные статические характеристики транзистора для схемы с ОЭ;

г) построить линию нагрузки;

д) рассчитать ток базы включения I_Бвкл;

е) определить графически остаточное напряжение открытого ключа  U_ОСТ  – напряжение коллектор – эмиттер в режиме насыщения, выходной ток I_Квкл;

ж) рассчитать мощность Р_ВХ, необходимую для открывания ключа, мощность Р_{К ВКЛ}, рассеиваемую на коллекторе транзистора в состоянии     ''включено '' и  сопротивление транзистора R_ВКЛ в состоянии ''включено '';

з) построить временные диаграммы токов и напряжений.

Задача №3. По заданной марке и статическим характеристикам полевого транзистора выполнить графоаналитические расчеты для усилительного каскада с общим истоком ( ОИ ):

а) записать исходные данные:

марка транзистора  ___ тип транзистора ____канал типа ___

напряжение источника питания стоковой цепи Е_С =___В;

параметры рабочей точки:

значение тока стока при отсутствии входного сигнала I_С0=___мА;

значение напряжения сток-исток при отсутствии входного сигнала     U_СИ0 =___В.

б) нарисовать электрическую принципиальную схему усилителя с ОИ;

в) нарисовать входную (стоко-затворную) и выходную ( стоковую ) характеристики полевого транзистора с ОИ;

г) показать рабочую точку ( по заданным I_С0, U_СИ0);

д) рассчитать малосигнальные электрические параметры и построить эквивалентную схему полевого транзистора на низкой частоте;

е) построить линию нагрузки;

ж) построить на характеристиках временные диаграммы токов и напряжений и выявить наличие или отсутствие искажений формы сигнала;

з) для линейного  ( малоискажающего ) режима усиления определить  входное сопротивление R_ВХ и выходное  R_ВЫХ, а также коэффициенты усиления по току К_I, по напряжению К_U и по мощности К_Р.

Варианты заданий

Таблица 1