Статистика за сегодня:

Проверка сайта

Благодарность была бы кстати

    Z200646042010
    R296680917972
    U176057769671
    B287513383716
    E251880142237
    410011227168273

Мы успешно продвигаем


Знаки и плакаты безопасности, охраны труда, электробезопасности на сайте stroyarsenal.yaroslavl.ru

Сайт знакомств для серьезных отношений и создания семьи gdepapa.ru

Система Orphus
Работа транзистора

Работа транзистора в усилительном режиме

Дано:

U = 12 В — напряжение источника питания;

U бэ = 2 В — напряжение эмиттер-база рабочей точки транзистора;

Транзистор MPS6513 Наименование производителя: MPS6513

Тип материала: Si

Полярность: NPN

Максимальная рассеиваемая мощность (Pc): 0.20

Макcимально допустимое напряжение коллектор-база (Ucb): 40

Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер (Uce): 30

Макcимально допустимое напряжение эмиттер-база (Ueb): 4

Макcимальный постоянный ток коллектора (Ic): 0.1

Предельная температура PN-перехода (Tj), град: 135

Граничная частота коэффициента передачи тока (ft): 125

Ёмкость коллекторного перехода (Cc), пФ: 4

Статический коэффициент передачи тока (hfe): 90

 

Решение

1. Рассчитываем максимальную статическую мощность транзистора, её берут на 20% меньше максимальной рассеиваемой мощности, дабы наш транзистор не работал на пределе своих возможностей:

P ст.max = 0,8*P max = 0,8 * 200мВт = 160 мВт;

2. Определим ток коллектора в статическом режиме (без сигнала), не смотря на то, что на базу не подаётся напряжение, через транзистор всё равно в малой степени протекает электрический ток.

I к0 = P ст.max / U кэ,

где U кэ — напряжение перехода коллектор-эмиттер.

На транзисторе рассеивается половина напряжения питания, вторая половина будет рассеиваться на резисторах: U кэ = U / 2;

I к0 = P ст.max / (U / 2) = 160 мВт / (12В / 2) = 26,7 mA;

3. Рассчитаем сопротивление нагрузки, изначально у нас был один резистор R3, который выполнял эту роль, но так как мы добавили резистор R4 для увеличения входного сопротивления каскада, теперь сопротивление нагрузки будет складываться из R3 и R4:

R н = R3 + R4,

где R н — общее сопротивление нагрузки;

Отношение между R3 и R4 обычно принимается 1 к 10: R3 = R4*10;

Рассчитаем сопротивление нагрузки: R3 + R4 = (U / 2) / I к0 = (12В / 2) / 26,7 mA = (12В / 2) / 0,0267 А = 224,7 Ом;

Ближайшие номиналы резисторов это 200 и 27 Ом. R3 = 200 Ом, а R4 = 27 Ом.

4. Найдем напряжение на коллекторе транзистора без сигнала:

U к0 = (U кэ0 + I к0 * R4) = (U — I к0 * R3) = (12В -0,0267 А * 200 Ом) = 6,7 В;

5. Ток базы управления транзистором: I б = I к / h21, где I к — ток коллектора;

I к = (U / R н); I б = (U / R н) / h21 = (12В / (200 Ом + 27 Ом)) / 75 = 0,0007 А = 0,07 mA;

6. Полный ток базы определяется напряжением смещения на базе, которое устанавливается делителем R1 и R2. Ток задаваемый делителем должен быть в 5-10 раз больше тока управления базы (I б), чтобы  ток управления базы не влиял на напряжение смещения. Таким образом для значения тока делителя (I дел) принимаем 0,7 mA и рассчитываем R1 и R2:

R1 + R2 = U / I дел = 12В / 0,007 = 1714,3 Ом

7. Рассчитаем напряжение на эмиттере в состоянии покоя транзистора (U э):

U э = I к0 * R4 = 0,0267 А * 27 Ом = 0,72 В

I к0  - ток покоя коллектора, но этот же ток проходит и через эмиттер, так что I к0 считают током покоя всего транзистора.

8. Рассчитываем полное напряжение на базе (U б) с учётом напряжения смещения

(U см = 1В):

U б = U э + U см = 0,72 + 1 = 1,72 В

С помощью формулы делителя напряжения находим значения резисторов R1 и R2:

R2 = (R1 + R2) * U б / U = 1714,3 Ом * 1,72 В / 12 В = 245,7 Ом;

Ближайший номинал резистора 250 Ом; R1 = (R1 + R2) — R2 = 1714,3 Ом — 250 Ом = 1464,3 Ом;

Номинал резистора выбираем в сторону уменьшения, ближайший R1 = 1,3 кОм.

9.Конденсаторы С1 и С2 обычно устанавливают не менее 5 мкФ. Ёмкость выбирается такой что бы конденсатор не успевал перезаряжаться, иначе он будет отрезать «макушки» у нашего сигнала.

Рассчет примерный. Теперь в программе workbench можно съэмулировать схему. На входе стоит генератор, вырабатывающий переменное напряжение синусоидальной формы частотой 1 кГц. Напряжение сигнала 1 вольт. Вольтметр показывает 0,7 В. Ток сигнала 5,5 мА.

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

Работа транзистора в усилительном режиме

 

Есть вопрос? Запости тему на форуме!