Приклад розрахунку

3.1 Дано:

Транзистор типу КТ201Д;

Е_к = 12 В;

R_н =300 Ом;

Δ І_б = 0, 3 мА.

3.2. Побудуємо навантажувальну пряму (рис. 3.1.) по двох точках, які визначимо із рівняння навантажувальної прямої.

При І_к = 0 → U_ке = Е_к = 12 В. Отримуємо точку А.

При U_ке = 0 → І_к = Е_к / R_н = 12/ 300 = 40мА. Отримуємо точку Б.

Відмітимо т. А і т. Б на вихідний характеристиці транзистора і з’єднаємо їх прямою лінією.

Рис. 3.1. Статичні характеристики біполярного транзистора КТ201Д [6]

3.3. Побудуємо точку спокою Р та визначимо її параметри:

І_кР = 8 мА;

І_бР’ = 0, 3 мА;

U_кеР = 9, 5 В;

U_беР’ = 0, 83 В.

3.4. Визначимо h-параметри транзистора в точці спокою по схемі із ЗЕ.

3.5. h₁₁- вхідний опір транзистора:

h₁₁ = Δ U_вх / Δ І_вх при U_вих = const. (3.1)

Перенесемо робочу точку Р із вихідної характеристики на вхідну при І_Б = 0, 3 мА. Так як вхідні характеристики, зняті при U_ке ≠ 0В майже збігаються, а в довіднику приведена характеристика для U_ке = 5В, то використаємо цю характеристику [3-5]. Отримаємо точку Р^1. Для знаходження h₁₁ побудуємо на вхідній характеристиці додаткову точку М. Тоді:

h_11е = (U_беР’ – U_беМ) / (І_БР’ – І_БМ) при U_ке = const.

h_11е = (0, 83 – 0, 8) / (0, 3 ∙ 10^-3 – 0, 2∙ 10^-3) = 300 Ом при U_ке =5 В.

3.6. Коефіцієнт зворотнього зв’язку за напругою визначають по формулі:

h₁₂ = Δ U_вх / Δ U_вих при при І_б = const; (3.2)

Для цього на вхідній характеристиці побудуємо додаткову точку Х при І_б = const.

h₁₂ = (U_БЕР¹ – U_БЕХ)/ (U_КЕР¹ – U_КЕХ) при при І_б = 3мА;

h₁₂ = (0, 83 – 0, 67) /(5-0) =0, 032

3.7. Коефіцієнт передачі по струму визначають по формулі:

h₂₁ = Δ І_вих / Δ І_вх при U_ке = const. (3.3)

Для знаходження h₂₁ побудуємо на вихідній характеристиці додаткову точку N. Тоді:

h₂₁ = (І_кN – І_кР) / Δ І_б при U_ке = const;

h₂₁ = (17, 5 ∙ 10^-3 – 7, 5∙ 10^-3) / 0, 3∙ 10^-3 = 23, 3 при U_ке = 9, 5 В

3.8. Знайдемо вихідну провідність h₂₂.

Для знаходження h₂₂ побудуємо на вихідній характеристиці додаткову точку F. Тоді:

h₂₂ = Δ І_вих / Δ U_вих при І_вх = const; (3.4)

h₂₂ = (І_кF – І_кР)/ (U_кеF – U_кеР) при І_б = const;

h_22е = (8, 5 ∙ 10^-3 – 7, 5 ∙ 10^-3) / (12, 6 – 9, 5) = 0, 32 мСм.

3.9 Визначимо:

- коефіцієнт підсилення за струмом:

К₁= І_вих / І_вх = І_кР / І_БР¹ = 7, 5∙ 10^-3 /0, 3∙ 10^-3 = 25; (3.5)

- за напругою К_U:

К_U = U_вих / Δ U_вих = U_кР / U_БР¹ = 9, 5 /0, 83 = 11, 4; (3.6)

- за потужністю К_Р:

К_Р = К₁ ∙ К_U. (3.7)

3.10. Приведемо порівняльний аналіз схем ввімкнення транзистора із ЗЕ, ЗК, ЗБ.

Елементарні підсилювальні каскади являють собою однокаскадні осередки. До таких каскадів на біполярних транзисторах відносять каскади із загальним емітером (ЗЕ), загальним колектором (ЗК) і загальною базою (ЗБ). Схема ЗЕ забезпечує як підсилення напруги, так і підсилення струму. Каскад за схемою з ЗК (емітерний повторювач) повторює на виході вхідну напругу, але із-за підсилення струму забезпечує підсилення потужності. Схема ЗБ повторює на виході струм, що надходить у вхідне коло каскаду (повторювач струму). Підсилення потужності в цьому каскаді забезпечується за рахунок підсилення напруги. Найбільше підсилення потужності має схема із ЗЕ [2-4].