Расчет биполярного транзистора

Соединив эти точки, получаем нагрузочную прямую.Рисунок 2.2 – Построение нагрузочной прямой 2.3 Выбор положения рабочей точкиВ практических расчетах рабочую точку БТ выбирают примерно посередине между режимами отсечки и насыщения на ближайшей выходной характеристике (см. рисунок 2.3).Рисунок 2.3 – Выбор положения рабочей точкиВ выбранной рабочей точке имеем следующие параметры рабочего режима: (2.4) (2.5) (2.6)Рисунок 2.4 – Определение положения рабочей точки на входной характеристикеИсходя из входной характеристики (см. рисунок 2.4), при известном базовом токе (Iбо=150 мкА) определяем напряжение база-эмиттер в рабочей точке, оно равно: (2.7)2.4 Определение h-параметровРасчетh-параметров биполярного транзистора в рабочей точке производитсяпо входной и выходнойвольтамперным характеристикам. Рассчитываем параметр h11э – входное сопротивление транзистора. На входной ВАХ зададимся приращением базового тока относительно рабочей точки (см. рисунок 2.5): (2.8)Приращению базового тока соответствует приращение напряжения база-эмиттер, равное: Рисунок 2.5 – Определение параметра h11э (2.9)Параметр h11Э, определяющий входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока, равен: (2.10)Рассчитываем параметр h21э – коэффициент передачи тока БТ. На выходной ВАХ БТ зададимся приращением тока базы (см. рисунок 2.6): (2.11)Рисунок 2.6 – Определение параметраh21эТогда приращение коллекторного тока составит (см. рисунок 2.6): (2.12)Параметр h21Э, определяется выражением: (2.13)Рассчитываем параметр h22э. Для его определения зададимся приращением напряжения коллектор-эмиттер на выходной ВАХ транзистора (см. рисунок 2.7): (2.14)Рисунок 2.7 – Определение приращения тока коллектораИз рисунка 2.7 находим приращение тока коллектора в рабочей точке,оно равно: (2.15)Рассчитываем параметр h22Э– выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе, он определяется выражением: (2.16)Рассчитываем параметр h12э – коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе.Определяем его в соответствии с выражением [3]: (2.17)где – величина тока эмиттера в рабочей точке.Ток эмиттера БТ равен: (2.18)то параметр будет равен: (2.19)2.5 Расчёт величин элементов эквивалентной схемыМалосигнальная эквивалентная схема биполярного транзистора (модель Джиаколетто) приведена на рисунке 2.8. Произведем расчет входящих в неепараметров.Рисунок 2.8 – Эквивалентная схема БТЕмкости ,коллекторногои эмиттерного переходовБТ определяем из справочных данных [2]: (2.20) (2.21)Определяем сопротивление эмиттерного перехода по формуле: (2.22) (2.23)Определяем сопротивление эмиттерного перехода базовому току, оно определяется из выражения: (2.24)Рассчитываем значение выходного сопротивления транзистора: (2.25)Рассчитываем значение сопротивления коллекторного перехода: (2.26)Рассчитываем значение объемного сопротивления базы: (2.27)2.6 Расчет граничных и предельных частотРассчитываем предельную частоту передачи тока,она определяется выражением [3]: (2.28)Так как модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте равен, согласно справочнику , а частота измерения то значение граничной частоты передачи тока равно: (2.29)Из справочных данных, значение постоянной времени цепи обратной связиравно [2]: (2.30)Определяем максимальное значение частоты генерации БТ: (2.31)Предельная частота транзистора по параметру S: (2.32)2.7 Определение частотных зависимостей Y-параметровНеобходимо определить частотные зависимости модулей проводимости прямой передачи и входной проводимости транзистора .Параметропределяется выражением[3]: (2.33)Параметр определяется выражением [3]: (2.33) Максимальное значение частоты можно определить по формуле , т. е. в данном случае – На основании полученных результатов, проводим расчет и и результаты заносим в таблицу 2.1.Таблица 2.1 – Частотные характеристики параметров и 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91401585321,51,31,21,1110,40,20,150,10,070,050,030,0250,0230,02По рассчитанным в таблице 2.1 значения строим графики частотных характеристикпараметров (см. рисунок 2.9) и (см. рисунок 2.10).Рисунок 2.9 – Частотная характеристика параметра Y21Рисунок 2.10 – Частотная характеристика параметра Y11ЗаключениеВ ходе выполнения данной курсовой работы производился расчет параметров биполярного транзистора КТ339А. В процессе расчета были решены следующие задачи:В первом разделе1) Из проведенного анализа литературных источников приведены общие сведения о биполярных транзисторах. Дано понятие биполярного транзистора, описаны режимы работы транзистора, приведены модель Эберса-Молла для больших сигналов и малосигнальная модель БТ в h-параметрах, описаны схемы включения транзистора. 2) Из проведенного анализа литературных источников приведены справочные данные биполярного транзистора КТ339А. Также приведены сведения о зарубежных аналогах КТ339А.Во втором разделе1) по исходным данным построена нагрузочная прямая 2) исходя из практических соображений на нагрузочной прямой выбрана рабочая точка 3) Для выбранной рабочей точки транзистора рассчитаны h-параметры 4) Рассчитаны элементы эквивалентной схемы Джианколетто 5) Рассчитаны граничные и предельные частоты БТ 6) Рассчитаны частотные зависимости параметров Y21, Y11.Таким образом в результате выполнения курсовой работы все поставленные задачи решены, цели достигнуты.Список использованных источников1. Биполярный транзистор, электронный ресурс, URL: https://odinelectric.ru2. Биполярный транзистор КТ339А, справочные данные, электронный ресурс, URL: https://rudatasheet.ru/transistors/kt339/?ysclid=lls3sv6zla3615942413. П.Б.Могнонов, Д.Н. Чимитов. Расчет биполярноготранзистора/Методическое указание по курсовой работе «Электроника»/ Улан-Удэ:Издательство ВСГУТУ.2022, - 32 с.