Родюков М.С., Коновалов Н.Н. - Расчет Усилительного...
DESCRIPTION
Методические указания содержат основные теоретические сведения,необходимые для расчёта усилительного каскада с общим эмиттером,порядок расчёта, а также варианты домашнего задания. Методическиеуказания предназначены для студентов выполняющих домашнюю ра-боту «Расчёт усилительного каскада с общим эмиттером», в курсах«Электроника» и «Электротехника и электроника».TRANSCRIPT
-
.. , ..
, 2011
-
621.3 31.260
- -
.., ..P60 . -
: -, 2- ., . .: , 2011 . 48 .
, , , . - , .
621.3 31.2
c .., .. 2011c , 2011
-
5
1. 61.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.1. . . . . . . 61.1.2. 71.1.3. . -
. . . . . . . . . . . . . . 81.1.4. h . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2. () . . . . . 131.2.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.2.2. . . . . . . . . . . . . . . 161.2.3. . . . . . . . . . 191.2.4. . . . . . 241.2.5.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2. 302.1. . . . . . . . . . . . . . . . 302.2. . . . 312.3. . . . 332.4. . . . . . . 352.5. . . . . . 36
3. 383.1. . . . . . . . . . . . . . . . 383.2. . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2.1. 21, 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.2.2. 39, 40, 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.2.3. 42, 42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.2.4. 108, 108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.2.5. 114, 115, 116 . . . . . . . . . . . . . . . . 413.2.6. 104, 104, 104 . . . . . . . . . . . . . . . 413.2.7. 201, 201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
-
4
3.2.8. 208, 209 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.2.9. 310, 310 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.2.10. 416, 416, 416 . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.2.11. 3107, 3107, 3107 . . . . . . . . . . . . 453.2.12. 313, 313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.2.13. 345, 345 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
47
48
-
- , - , () - ().
, , . - , , ( ).
, , h .
- , - , , : , -, , , .
, - .
, .
-
1
1.1.
1.1.1.
. 1.1.
, , - p n - .
( ) -, p n
(. 1.1). - pnp npn . () . 1.2. - : , . - n .
. 1.2.
(. 1.3). , - I. - , , 1 - , ,
, - , , , I, - I.
1 , . .
-
1.1. 7
- :
1. (. . );
2. ;3. (. . -
- ).
. 1.3.
1.1.2.
. 1.4.
, - - , (), () (). - (. 1.4).
- (. 1.5). ( ) ( [3]).
(. 1.5, ) (I) (U), , (U).
-
8 1.
. 1.5. ,
, - (, [3] U = 0 5).
(. 1.5, ) (I) (U), (I). - (5 ) (I1, I2, I3, . .), - I.
1.1.3. . .
. 1.6.
- (, -, ), - (- . 1.5) - ,
, .
-
1.1. 9
, , - 2 () , - , (. 1.6). h - , - .
- () , , - (U1, I1) (U2, I2) . , , -. -, . z ( -), y ( ) h ( ).
- h, :{
U1 = h11I1 + h12U2I2 = h21I1 + h22U2
. 1.7. , ,
1.7 , - , - - :{
I = h11I + h12II = h21I + h22U
I ( ) U( ) h:
2 .
-
10 1.
h12 =UU
I=0
, h22 =IU
I=0
,
h11 =UI
U=0
, h21 =II
U=0
, , . . h12 h22 - (I = const) h11 h21 (U = const).
h :
h11 =UI
U=const
, - ;
h12 =UU
I=const
-;
h21 =II
U=const
;
h22 =IU
I=const
- .
. 1.8.
h, - - ( = I/I) ( = I/I). -, - , - ( = 0,9 . . . 0,995), , - . -
- , = (20 . . . 200). - , , , , 1.8.
-
1.1. 11
1.1.4. h
h (h11, h12) (h21, h22) .
h , :
I, U U; I, U I. ,
, , . , , I(U) U ( 0 5), I(U) - I, I, - .
, - ( ) - .
. 1.9. h h11, h12
h11 = UI
U=const
(. 1.9, ) -
: - ( U = const) ( -
-
12 1.
) ( 1 2 . 1.9, a). - , , U = U2U1, - I = I2 I1.
h12 = UU
I=const
(. 1.9, ), -
, (. . I = const), , , - ( 3 4 . 1.9, a). U, , - : U = U4 U3. U U, ( , 1.9, a U = 5 0 = 5).
. 1.10. h h21, h22
h21 = II
U=const
-
U , , I ( 1 2 . 1.10, ). I, -, I = I2 I1. I .
h22 = IU
I=const
, -
I ( 3 4 . 1.10, ). ,
-
1.2. () 13
, U = U4U3, (I = I4 I3).
h [2]:
h11 h12 h21 h22103 . . . 104 2 104 . . . 2 103 20 . . . 200 105 . . . 106
1.2. ()
1.2.1.
, - .
, , - , , , ( , . . - ). , , , , , .
. 1.11.
- , , , .
, . ( , - ), , - , . .
-
14 1.
. 1.11 - . - ( ), (1 . . . n), - ().
- , 3. - . , , , .
, , , - . - , :
U =UU
, I =II
, P =PP
=IUIU
= UI
(. 13) - , - , , , . , - U , , , .
:
U = U1 U2 . . . Un , -
() .
3 - ( ). , 50%, , , - , .
-
1.2. () 15
() (. 1.12) .
. 1.12.
, . f, - f (. 1.12). f f , (f), (f) (f) :
M =KUKU
M =KUKU
.
2.
f f - .
f , -, M - :
f = f f f f :
1. ( - , ) 0 (f 0) 103 . . . 108 .
-
16 1.
2. () , ( - () f = 15 . . . 20 000).
3. () - .
4. () ( ).
5. ( - ).
. 1.13.
- (. 1.13) - - .
- (U = 0) U, - . - - 2. . . 3 - (U(Umin) > (2 . . . 3)U). - AB -. BC -
. , Umin
, U > Umax .
1.2.2.
(. 1.14) - .
, - .
-
1.2. () 17
( , ), - .
:
1. (U ) p n - , (I , . . 1.3), ( ) (R ), (IR = U ).
2. (U ) p n - , (I , . . 1.3), - ( -) (R ), (IR = U ).
. 1.14.
, , , 180.
-, - , - :
E = U + RI
U = E RI
II - (. 1.14) R -, (R = 0), :
E = U.
(R 6= 0), R - I, -
-
18 1.
: I = I. , .
- . , - , - . I U, - I = 0 ( c) UK = 0 (
-
1.2. () 19
d (Imax), (Umax) (Pmax), (. 1.16).
- .
1.2.3.
- , .
, - .
1.15 , , - , U, - , .
- U0. , - :
u = U0 +Um sint
- :
(. 1.17, ) , - . , -4. , (, ), U0. , , U0.
4 , , .. .
-
20 1.
. 1.17. ;
; B; C;
, - -, - (Um) - U0.
- -, == P/P0 (P ,P0 , - ) 0,5.
- .
B , - (. 1.17, ), . . 5 - .
, , . -, , /2. , = 0,8. - . .
B - 6, ( = /2) -
5 , .6 ,
,
-
1.2. () 21
, 7, /2, , - 5 . . . 15% -. - .
, - (. 1.17, ), . . 0 < < /2. - . , .
, D, ( ), , - . - , -. , , - (), .
- A. d , - - . . 1.18 . A , a , b - . a b .
ab. , ,
. , .
7 , -.
-
22 1.
U0, R1R2 (. 1.19).
. 1.18.
R1 R2 -:
R1 =E U0I + I0
R2 =U0
I + I0
U0 I0 - - - , I -
, R1R2. - I - , I - , , I :
I = (2 . . . 5)I0.
R1 R2 , - , , , - C1, , - R1R2 C2 .
, : ( ) . - XC = 1/C, = 2f , - 0 f f 0 .
-
1.2. () 23
, -. , - , .
. 1.19.
R1R2
C1 - , - :
12fC1
R
- XC1 10% :
12fC1
0,1R
C1 102fR ,,
, C1, :
C1 102fR106, .
R, :
R =RR
R + R,
R1R2 , :
R =R1R2
R1 + R2.
R, ,
-
24 1.
R = R1 R2 = (2 . . . 5)R.
- , , :
C2 102fR106, .
1.2.4.
- , U 2 . . . 2,5 1 , I - 5 . . . 7 8 . . . 10 [4]. - .
, .
() , .
(), - ( ) (), ( ).
- , , . , , , - . - , .
, , - R(. 1.20).
- .
-
1.2. () 25
. 1.20.
. 1.21.
-, II :
U0 = U20 U0 U20 = I20R2, U0 = I0R - R2 R .
, , - U , -, 22 . I U0 == I0R, U0 = U20 U0 (. 1.21), - .
- ( - ), , U. I - U0 = I0R, U0 = U20 U0 , .
, R .
, R , :
E = U0 + IR0(R + R).
R, :
1. , - (. ., I R).
-
26 1.
2. R, - .
R 1 . . . 2, - 10 . . . 30% E:
RI = (0,1 . . . 0,3)E,
R = (0,05 . . . 0,15)R
. , R -
, , R, . , R
( -) .
R - 8 C, , (. . - ).
, C - R, , XC - R , . ., C - , - f. , XC f 5 . . . 10 R:
R = (5 . . . 10)XC
C, , :
C =107
(1 . . . 2)2fR, .
8 , , , ,
-
1.2. () 27
1.2.5.
, -, , - . 1.22.
- - . 1.22 ( U = 5 90 -), (I(I)).
, - (Imax), (Umax) - (Pmax), cd, a b, - A. cd a b
. 1.22.
-
28 1.
-, , ab .
, , (I0,I1, . . ., In). I(I), - , , , .
, -
. 1.23. .
-
1.2. () 29
, , I(U) , . ( , ), , - (. 1.23). - ( ) ( - , ), .
, - (I0, I0, U0, U0), (Im, Im, Um, Um) .
, .
-
2
2.1.
1. - . - , [3]. ( , , ). I, Umax, Imax, Pmax C
2. h (. 1.1.4 . 11). :
h11 =UI
I=const
, h12 =UU
I=const
:
h21 =II
U=const
, h22 =IU
I=const
3. :
R = h11
R =1
h22
4. :
= h21
-
2.2. 31
2.2.
1. , - U = 5 (I == f (I)) . 2.1. 90 . , - (- . 2.1).
2. , Pmax ( - Pmax = UI = const, ,
. 2.1. ,
-
32 2.
I = Pmax/U, U - I - Pmax), Umax Imax. (. 2.2).
3. E (0,7 . . . 0,9)Umax ( , E 3Umax E U0 + I(R + R). , , R, R, Umax, .
4. - ( ) R R, - (R R), - R = (0,3 . . . 1)R, R = 0,5 . . . 10 - .
5. - ( 1.2.3). - U = E IR, . - , . . U = 0 I = 0 ( d c ):
U = E |I=0 ,
I =ER
UK=0
.
- , - , , (. 2.2).
6. . I , - , -, . - , , - (. 2.3).
-
2.3. 33
. 2.2.
7. ( ) ab, - . ab A, (. 2.4).
8. A ( ): I0, I0, U0, U0 (. 2.4).
2.3.
1. , (. 2.4), - (Im, Im, Um, Um). a b , - A ( ).
2. -, 2.2, u. , - :
i = I0 + Im sin(t) u = U0 +Um sin(t)i = I0 + Im sin(t) u = U0 +Um sin(t)
-
34 2.
. 2.3.
. 2.4.
-
2.4. 35
2.4.
1. R . R
( -), , - -. - R (0,1 . . . 0,3)E, - R (0,05 . . . 0,15)R . R.
- :
E = U0 + (R + R)I0
2.2 E R.
C R = (5 . . . 10)X, X C. C -:
C =107
(1 . . . 2)2fR, ,
f = 50 . . . 100.2. R1R2 -
R:
R = R1 R2 = (2 . . . 5)R I = (2 . . . 5)I0, U0. R1, R2 R :
R1 =E U0I I0 ;
-
36 2.
R2 =U0I
=RI0 +U0
I;
R =R1R2
R1 + R2.
3. C1 - R = (5 . . . 10)X1, X1 - , R -.
C1 107
(1 . . . 2)2fR, ,
R = R R
2.5.
1. Ki:
Ki =II
.
2. R:
R = R R, R R, R R.3. R:
R =R
1 + h22R R.
4. Ku:
Ku = UmaxUmax = RR
.
5. Kp:
Kp = KiKu.
6. :
P = 0,5U 2max
R.
-
2.5. 37
7. , :
P = I0E + I 2(R1 + R2) + I20R1
8. :
=PP
100%.
9. - :
M =K0K
=
1 +
1()2
;
M =K0K
=
1 + ()2.
M = M,
1()2
= ()2 = 1,
C(R + R),
C RRR + R ,
C .
-
3
3.1.
0 21 15 2011 21 16 2082 39 17 2093 40 18 3104 41 19 3105 42 20 4166 42 21 4167 108 22 4168 108 23 31079 114 24 310710 116 25 310711 104 26 31312 104 27 31313 104 28 34514 201 29 345
- :
2 00 29 30 59 30 60 89 60 90 99 90
-
3.2. 39
3.2.
3.2.1. 21, 21
21:I Umax Imax Pmax C
40 35 50 150 30
21:I Umax Imax Pmax C
100 35 50 150 30
3.2.2. 39, 40, 41
39:I Umax Imax Pmax C
400 15 20 150 50
40:I Umax Imax Pmax C
200 15 20 150 50
41:I Umax Imax Pmax C
100 15 20 150 50
-
40 3.
3.2.3. 42, 42
42:I Umax Imax Pmax C
100 15 150 200 50
42:I Umax Imax Pmax C
150 15 150 200 50
3.2.4. 108, 108
108:I Umax Imax Pmax C
100 6 50 75 50
108:I Umax Imax Pmax C
50 6 50 75 50
-
3.2. 41
3.2.5. 114, 115, 116
MP114:I Umax Imax Pmax C
0,3 60 10 150 50
MP115:I Umax Imax Pmax C
0,3 30 10 150 50
MP115:I Umax Imax Pmax C
0,1 15 10 150 50
3.2.6. 104, 104, 104
104:I Umax Imax Pmax C
1,5 30 50 150 50
104:I Umax Imax Pmax C
0,4 15 50 150 50
104:I Umax Imax Pmax C
0,2 15 50 150 50
-
42 3.
3.2.7. 201, 201
201:I Umax Imax Pmax C
0,1 20 30 150 20
201:I Umax Imax Pmax C
0,05 10 30 150 20
3.2.8. 208, 209
208:I Umax Imax Pmax C
150 15 300 200 20
209:I Umax Imax Pmax C
250 15 300 200 20
-
3.2. 43
3.2.9. 310, 310
310:I Umax Imax Pmax C
20 R = 10 10 300 200 20R = 200 6
310:I Umax Imax Pmax C
10 R = 10 10 300 200 20R = 200 6
-
44 3.
3.2.10. 416, 416, 416
416:I Umax Imax Pmax C
0,1 R = 0 15 25 100 20R 1 12
416:I Umax Imax Pmax C
0,05 R = 0 15 25 100 20R 1 12
416:I Umax Imax Pmax C
0,03 R = 0 15 25 100 20R 1 12
-
3.2. 45
3.2.11. 3107, 3107, 3107
3107:I Umax Imax Pmax C
0,2 45 100 300 12
3107:I Umax Imax Pmax C
0,1 45 100 300 12
3107:I Umax Imax Pmax C
0,04 25 100 300 12
3.2.12. 313, 313
3113:I Umax Imax Pmax C
0,1 50 350 300 12
3113:I Umax Imax Pmax C
0,05 50 350 300 12
-
46 3.
3.2.13. 345, 345
345:I Umax Imax Pmax C
0,075 20 200 150 50
345:I Umax Imax Pmax C
0,05 20 200 150 50
-
, 13
, 14 , 15
, 9
, 24, 24, 24, 24
, 9 , 15
, 19, 6
, 24
, 20, 19
, 14 , 8
, 6
, 7, 7, 8
, 13 , 16 , 16, 16
A, 19
AB, 21B, 20C, 21D, 21
,15
, 16 , 15, 16, 16
, 13
, 16-, 15
, 17
, 15, 15
, 9
- , 21, 26
-
1. .. . .: ,1973
2. . . 3. -. - . . . ..:,1998.432.
3. : / .. -, .. , .. . .. . .: , 1981. 656., .
4. . ., .. : . . .. 2- ., . .: 1991 622.: .
5. .. : , 2- ., . .: - , 2006. 432c.:.
-
. . h--
()
21, 2139, 40, 4142, 42108, 108114, 115, 116104, 104, 104201, 201208, 209310, 310416, 416, 4163107, 3107, 3107313, 313345, 345