Особенности построения электрических цепей

Задача 1.

диод ток транзистор резисторный Рассчитать и построить ВАХ идеализированного кремниевого диода в пределах изменения напряжения от -10 до +0,7 В при Т=300К и обратном токе насыщения, равном I₀. Величина константы kT/q для Т=300 К будет 0,026 В.

Определить дифференциальное сопротивление R_диф, сопротивление диода постоянному току R₀ для заданных значений U_пр. Величины I₀, U_пр приведены в таблице 1.

Для варианта 17 значения: U_пр = 0,2 В, I₀ = 0.25 нА.

Рассчитаем ВАХ в соответствии с выражением.

:

Для прямой ветви (U > 0):

Так как в масштабе U[-10;0,7] линия значения тока резко уходит вверх на довольно большие значения, уменьшим масштаб до U[-0,5;0,4] для обеспечения возможности определения дифференциального сопротивления диода в точке U_пр = 0,2 В.

Рис. 1. График построенной ВАХ диода

Для определения дифференциального сопротивления диода в заданной точке U_пр=0,2 В, отметим на характеристике рабочую точку А, соответствующую данному значению прямого напряжения.

Рис. 2. Сопротивление диода в точке

Зададим приращение? U = 0,03 В. При этом, приращение тока будет составлять:

?I = 1,15•10^-6 — 0,36•10^-6 =0,79•10^-6 А; (1).

Таким образом, дифференциальное сопротивление диода равно:

(2).

Сопротивление постоянному току диода в рабочей точке А:

; (3).

Таким образом, условие, при котором R₀ > r_диф выполняется.

Задача 2.

Усилительный каскад выполнен на полевом транзисторе типа 2П302А по схеме с общим источником и резистором нагрузки R_c в цепи стока. Напряжение смещения на затворе создается за счет включения в цепь истока резистора R_u. Значения сопротивления резистора R_c, напряжения на затворе в режиме покоя U_зио и ЭДС источника Е_с приведены в таблице.

Необходимо:

• а) нарисовать принципиальную схему усилителя;
• б) пользуясь статическими характеристиками транзистора, определить положение рабочей точки;
• в) в найденной рабочей точке определить сопротивление резистора в цепи истока R_u и малосигнальные параметры S, R_i и ;
• г) графоаналитическим методом определить параметры режима усиления S_p, K и Р при U_mзu=0,25 B.

R_С= 0,35кОм, U_ЗИ0= -0,5 В, E_c = 12 В.

1. Принципиальная схема усилителя представлена на рис. 3:

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя

2. При напряжении питания усилителя Ec = 12 В:

Тогда.

А; (4).

Рис. 4. Нагрузочная прямая

Построим нагрузочную прямую через точки [I_C = 33 мА, E_c = 0 В] и [I_C = 0 мА, E_c = 12 В] (рис. 4).

Рабочей точкой будет являться точка «О» на пересечении нагрузочной прямой и характеристики, соответствующей заданному значению. По семейству выходных характеристик найдем следующие величины:

В.

I_C0 = 21 мА; U_СИ0 = 4.5 В;

В;

мА.

3. Сопротивление резистора в цепи истока находим по формуле:

Ом; (5).

Малосигнальные параметры:

; (6).

Ом; (7).

; (8).

4. Коэффициент усиления по напряжению.

Для значения определим значения и .

.

(9).

Выходная мощность:

Вт; (10).

Список используемой литературы.

• 1. Ф. А. Ткаченко «Техническая электроника», Мн., «Дизайн ПРО», 2000 г.
• 2. А. Л. Булычев, П. М. Лямин, Е. С. Тулинов, «Физика», Мн., В. Ш, 1999.
• 3. К. С. Петров, «Элементы электрических цепей», Питер, 2004.
• 4. А. П. Казанцев, «Материалы и компоненты радиоэлектроники», Мн., БГУИР, 2009.