ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Пример решения задачи 1

Приведены выходные характеристики полевого транзистора с р-каналом типа КП103 (рисунок 1.1). Построим характеристику прямой передачи и определим параметры при напряжении сток-исток UСИ0=-6 В. Напряжение отсечки транзистора UЗИ0=4 В.

Рисунок 1.1

Для построения характеристики прямой передачи определяем ток стока при UЗИ=0 В; 0,5 В и т.д. (рисунок 1.1). Результаты заносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

UЗИ, В

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4

IC, мА

4,0

3,13

2,31

1,6

1,05

0,61

0,3

0


По полученным результатам строим характеристику прямой передачи (рисунок 1.2).По выходным характеристикам определяем крутизну в 6-8 точках и строим её зависимость от напряжении на затворе. В нашем примере сначала находим крутизну при напряжении на затворе UЗИ=0,25 В. Для этого, относительно этой точки берем приращение напряжения D UЗИ=0,25 В. Определяем токи при напряжениях U¢ ЗИ=0 В и U² ЗИ=0,5 В. Они равны соответственно I¢ С=4 мА и I² С=3,13 мА (рисунок 1.1). Затем вычисляем крутизну

     =1,74 мА/В.

Аналогично проделываем эту операцию для UЗИ=0,75В; 1,25 В и т.д. Определяем приращение тока стокаIC и результаты вычислений заносим в таблицу 1.2. Строим график S=f(UЗИ) (рисунок 1.3)

Таблица 1.2

UЗИ, В

0,25

0,75

1,25

1,75

2,25

2,75

4

IC, мА

0,87

0,82

0,71

0,55

0,44

0,31

0

S, мА/ В

1,74

1,64

1,42

1,1

0,88

0,62

0

Для определения выходного сопротивления Ri задаемся приращением D UСИ=± 2 В относительно напряжения UСИ= - 6 В (рисунок 1.4). Определяем приращение тока D IC стока при напряжении на затворе 0 В, вычисляем значение . Результат заносим в таблицу 1.3. Аналогично проделываем для UЗИ=0,5 В; 1,0 В и т.д. На рисунке 1.3 cтроим зависимость Ri=f(UЗИ).

Таблица 1.3

UЗИ, В

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

D IС, мА

0,14

0,1

0,07

0,06

0,05

0,045

0,04

Ri, кОм

28

39,2

54,8

65,6

77

88,9

100

S,мА/ В

1,85

1,7

1,5

1,25

1,0

0,75

0,5

m

51,8

66,6

82,2

82

77

66,6

50

Рисунок 1.3

Из рисунка 1.3 определяем значение крутизны для тех же величин UЗИ, что и Ri. Результат так же заносим в таблицу 1.3.В заключении определяем коэффициент усиления транзистора m = S× Ri. Результат так же заносим в таблицу 1.3 и строим зависимость m =f(UЗИ) (рисунок 1.3).

 

Рисунок 1.4

Пример решения задачи 2

Определим h-параметры для транзистора КТ315А при напряжении на коллекторе UКЭ=5 В. Например, найдем параметр h11Э в точке А при токе базы IБ0=350 мкА. На входных характеристиках (рисунок 2.1) при напряжении на коллекторе UКЭ=10 В (хотя задано напряжение на коллекторе UКЭ=5 В выбираем напряжение UКЭ=10 В, т.к. в активном режиме входные характеристики практически совпадают) задаемся приращением тока базы D IБ= ± 50=100 мкА относительно рабочей точки IБ0=350 мкА. Соответствующее приращение напряжения база-эмиттер составит D UБЭ=0,018 В. Тогда входное сопротивление

.

Результаты заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

IБ0, мкА

50

150

250

350

450

550

D UБЭ, В

 

 

 

0,018

 

 

h11, Ом

 

 

 

180

 

 

Аналогично находим h11Э в других точках при токах базы 50, 150, 250, 450 и 550 мкА и строим зависимость h11Э=f(IБ), ΔIБ=const . Пример зависимости приведен на рисунке 2.4.

Рисунок 2.1

Рисунок 2.2

По выходным характеристикам находим параметры h21Э и h22Э при том же токе базы и заданном напряжении UКЭ0=5 В. Определение параметра h21Э показано на рисунке 2.2.Задаемся приращением тока базы относительно рабочей точки также D IБ= ± 50=100 мкА и соответствующее приращение тока коллектора составляет D IК= 5,8 мА. Коэффициент передачи тока базы составит

.

            Аналогично определяем этот параметр и при других токах базы. Резуль- таты помещаем в таблицу 2.2 и строим зависимость h21=f(IБ) (рисунок 2.4).

Таблица 2.2

IБ0, мкА

50

150

250

350

450

550

 

D IK, мА

 

 

 

5,8

 

 

 

h21,

 

 

 

58

 

 

 

На рисунке 2.3 показано определение выходной проводимости h22Э. Около точки А с напряжением UКЭ=5 В задаемся приращением напряжения коллектор-эмиттер D UКЭ=± 2 В. Соответствующее приращение тока коллектора составляет D IК=1 мА. Выходная проводимость равна

.

Рисунок 2.3

Результаты помещаем в таблицу 2.3.

Таблица 2.3

IБ0, мкА

100

200

300

400

500

600

D IK, мА

 

 

1

 

 

 

h22, Сим× 10-3

 

 

0,25

 

 

 

Строим зависимость h22Э=f(IБ) (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4

Параметр h12Э по характеристикам обычно не определяется, так как входные характеристики для рабочего режима практически сливаются, и определение параметра даёт очень большую погрешность.