Geum.ru

Программа, контрольное задание

Вид материалаПрограмма

Содержание


ЗАДАНИЕ 1 Задача 1.1
L для всех вариантов равны R
Исходные данные к заданию 1
Номера решаемых задач
Номер решаемой задачи
Подобный материал:
1   2   3   4

ЗАДАНИЕ 1



Задача 1.1



Дано: Схема усилительного каскада на биполярном тран-

зисторе, включенном по схеме ОЭ, приведена на

рис. 1,а. Значения элементов схемы, параметры вход-

ного сигнала и нагрузки, а также масштабные коэффици-

енты N и M приведены в таблице исходных данных. Внут-

реннее сопротивление генератора и масштабный коэф-

фициент L для всех вариантов равны RГ =10 кОм и L = 4.

Статические характеристики транзистора приведены на

рис. 2 и 3.


Требуется: Провести графический расчет усилительного каска-

да и определить его основные параметры.


Методические указания


1. Изучить материал, посвященный графическому расчету усилительного каскада на биполярном транзисторе [3, п. 3.8].

2. Нарисовать схему усилительного каскада и пояснить назна-чение ее элементов.




9

Исходные данные к заданию 1


№ вар
Элементы схемы
Масштабные коэффициенты
Номера решаемых задач

ЕК В
RК кОм
RБ кОм
RН кОм
ЕГМ В
N
M

1
15
1,5
125,0
0,5
0,60
2
30
1.1

3
17
1,0
106,3
0,4
0,80
3
40
1.2

4
18
2,0
112,5
0,6
0,40
2
40
1.1

6
20
1,0
111,1
0,4
0,90
4
45
1.2

7
15
1,0
75,0
0,4
0,50
3
50
1.1

9
17
2,0
106,3
0,6
0,40
2
40
1.2

10
18
1,0
100,0
0,4
0,45
4
45
1.1

12
20
2,0
166,7
0,6
0,60
2
30
1.2

13
15
1,5
107,1
0,5
0,70
2
35
1.1

15
17
1,5
94,4
0,5
0,45
2
45
1.2

17
19
1,0
105,6
0,4
0,90
4
45
1.1

18
20
1,5
125,0
0,5
0,80
3
40
1.2

20
16
1,5
114,3
0,5
0,70
2
35
1.1

21
17
1,5
94,4
0,5
0,90
2
45
1.2

22
18
1,0
90,0
0,4
0,50
4
50
1.1

24
20
2,0
166,7
0,6
0,90
2
30
1.2

25
15
1,5
107,1
0,5
0,35
2
35
1.1

27
17
1,0
85,0
0,4
0,50
3
50
1.2

29
19
1,5
135,7
0,5
0,70
3
35
1.1

30
20
1,5
111,1
0,5
0,45
3
45
1.2




№ вар
Элементы схемы
Параметры управляющей характеристики
Номер решаемой задачи

ЕС В
RС кОм
RИ кОм
RН кОм
ЕГМ В

UПОР В
IС МАКС мА

2
17
11
0,7
4,0
0,30
-1,2
1,4
1.3

5
20
12
0,6
4,0
0,20
-1,0
1,1
1.3

8
18
10
0,7
4,0
0,25
-1,3
1,4
1.3

11
16
11
0,6
4,0
0,20
-1,0
1,0
1.3

14
19
12
0,6
4,0
0,25
-1,3
1,3
1.3

16
16
10
0,7
3,5
0,20
-1,0
1,3
1.3

19
19
11
0,7
3,5
0,30
-1,4
1,6
1.3

23
18
12
0,6
4,0
0,25
-1,2
1,2
1.3

26
16
11
0,7
3,5
0,30
-1,5
1,5
1.3

28
18
11
0,6
3,5
0,20
-1,1
1,3
1.3


10

жениях UЗИ2 и UСИ2, а UЗИ2 = UЗИ1 - ЕС и UСИ2 = UСИ1 - ЕС, его выходные характеристики будет начинаться при UСИ1 = ЕС, и ток стока будет расти

с уменьшением UСИ1 и UЗИ1. Иными словами характеристики р-ка-нального транзистора будут идти как бы навстречу характеристикам n-канального транзистора. При этом (для удобства последующего построения передаточной характеристики) на каждой из построенных

выходных характеристик транзистора VT2 следует указать не значение напряжения UЗИ2, которому она соответствует, а соответствующее значение входного напряжения UВХ = UЗИ1.

5. Поскольку в рассматриваемом ключе входное напряжение управляет состоянием не только активного, но и нагрузочного тран-зистора, положение нагрузочной линии не является фиксированным, как в других типах ключей [5, п.7.2], а изменяется с изменением входного напряжения. При каждом значении входного напряжения роль нагрузочной линии играет выходная характеристика нагрузочного транзистора, соответствующая данному входному напряжению. Поэтому для построения передаточной характеристики ключа необхо-димо определить точки пересечения выходных характеристик активного и нагрузочного транзисторов, соответствующих различным значениям входного напряжения, и определить значения выходного напряжения UВЫХ=UСИ1, соответствующего этим точкам. При этом значения входного и выходного напряжений следует записывать в таблицу.

6. Используя данные таблицы построить на миллиметровке передаточную характеристику транзисторного ключа. На этом же графике построить передаточную характеристику в зеркальном ото-бражении, откладывая значения UВЫХ по оси UВХ, а значения UВХ по оси UВЫХ [5, см. рис. 7.4]. Отметить точки пересечения передаточной характеристики и ее зеркального отображения и определить и указать на графике значения входного и выходного напряжений, соответ-ствующие логическим нулю и единице U0ВХ, U1ВХ, U0ВЫХ, U1ВЫХ, и величину логического перепада UЛ. Определить и указать на графике пороговые значения входного напряжения U0ПОР и U1ПОР, соответ-ствующие точкам, в которых │dUВЫХ /dUВХ│=1, т.е. угол наклона каса-тельной к характеристике составляет 45 градусов, и минимальные величины отпирающей и запирающей помех U0П и U1П. Рассчитать коэффициент помехоустойчивости ключа КП.

7
23
. При описании принципа работы ключа следует указать режимы работы транзисторов, соответствующие устойчивым состояниям ключа, и рассмотреть физические процессы, протекающие при переключении ключа из одного состояния в другое. Отметить, какую логическую функцию выполняет транзисторный ключ. Указать, в каких базовых логических элементах используется рассмотренный в задаче тип ключа.




22


IБ

мкА








10 М






8 М

6 М





4 М



2 М




0,2 0,4 0,6 0,8 UБЭ, В


Рис. 2. Входные характеристики биполярного транзистора


11



12

ветствующие точкам, в которых │dUВЫХ / dUВХ│=1, т.е. угол наклона касательной к характеристике составляет 45 градусов, и минимальные величины отпирающей и запирающей помех U0П и U1П. Рассчитать коэффициент помехоустойчивости ключа КП.

6. При описании принципа работы ключа следует указать режимы работы транзистора, соответствующие устойчивым состояниям

ключа, и рассмотреть физические процессы, протекающие при переключении ключа из одного состояния в другое. Отметить, какую логическую функцию выполняет транзисторный ключ.

Задача 2.3


Дано: Схема электронного ключа на комплементарной паре

МДП-транзисторов приведена на рис. 4,в. Напряжение

источника питания и масштабный коэффициент N пред-

ставлены в таблице исходных данных. Семейства выход-

ных характеристик активного (n-канального) и нагрузоч-

ного (р-канального) транзисторов приведены на рис. 5 и 6,

соответственно.

Требуется: 1. Построить статическую передаточную характеристи-

ку ключа.

2. Определить основные параметры ключа: уровни ло-

гических нуля U0 и единицы U1, логического перепада UЛ,

минимальные уровни отпирающей и запирающей помех

U0П и U1П, коэффициент помехоустойчивости КП.

3. Описать принцип работы ключа и указать, в каких ба-

зовых логических элементах он используется.


Методические указания


1. Изучить различные типы электронных ключей [5, п.7.2], их передаточную характеристику [5, рис.7.4], параметры, а также исполь-зование ключей в схемах базовых логических элементов [5, п.7.3].

2. Нарисовать схему ключа и пояснить назначение ее эле-ментов.

3. Перенести на миллиметровку статические характеристики транзисторов, указав масштаб по осям токов с учетом заданного масштабного коэффициента N.

4
21
. На графике семейства выходных характеристик активного транзистора VT1 построить семейство выходных характеристик нагрузочного транзистора VT2, которые при построении передаточной характеристики играют роль нагрузочных линий. С учетом того, что р-канальный транзистор VT2 работает при отрицательных напря-




20

3. Перенести на миллиметровку семейство выходных характеристик и входную характеристику, соответствующую активному режиму работы транзистора (UКЭ = 5 В), указав масштаб по осям с учетом заданных масштабных коэффициентов.

4. На графике семейства выходных характеристик построить нагрузочную линию и определить положение рабочей точки тран-зистора по постоянному току. Определить постоянные составляющие напряжения и тока в коллекторной цепи UКЭ(0) и IК(0) и мощность, потребляемую каскадом от источника питания РО = IК(0) ЕК.

Указать положение рабочей точки по постоянному току на входной характеристике и определить постоянную составляющую напряжения на базе UБЭ(0).

5. На графике семейства выходных характеристик построить нагрузочные треугольники и определить амплитуды переменных составляющих напряжения и тока в коллекторной цепи UКМ и IКМ. В том случае, если размеры нагрузочных треугольников заметно раз-личаются, в качестве UКМ и IКМ следует взять полусуммы значений, полученных из разных треугольников.

С помощью входной характеристики определить амплитуду переменной составляющей напряжения на базе UБМ. В том случае, если амплитуды положительной и отрицательной полуволн напряжения UБЭ заметно различаются, в качестве UБМ следует взять их полусумму.

6. Рассчитать основные параметры усилительного каскада: коэффициенты усиления по току КI, по напряжению КU и по мощнос- ти КР, коэффициент полезного действия , входное сопротивление каскада RВХ.