49429

МОДЕЛИРОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Исходные данные технические требования: усилитель низкой частоты класса А Коэффициент усиления в схеме ОС по току: Напряжение питания В: Ток коллектора в рабочей точке мА: Диапазон частот исследования усилителя: 50Гц 100кГц 7. Содержание работы: измерение основных параметров биполярного транзистора БТ иформирование его моделей малого и большого сигнала; расчет схемы усилителя низкойчастоты на биполярном транзисторе методом малого сигнала графоаналитическим методом методом компьютерного моделирования; экспериментальное...

Русский

2013-12-27

68.83 KB

25 чел.

Министерство образования и науки РФ

____________________________

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет "ЛЭТИ"

___________________________________________________

МОДЕЛИРОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Пояснительная записка
к курсовой работе по дисциплине
"Твердотельная электроника"

Выполнил студент группы

Проверил:

Иванов Б.В.

Санкт-Петербург

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

2013


Факультет   электроники

Кафедра: РТЭ

Направление: Электроника и микроэлектроника

Техническое задание

на выполнение курсовой работы по дисциплине “Твердотельная электроника”

  1.  Исполнитель:    Галкин А.С. 
  2.  Руководитель: доцент каф РТЭ Б.В.Иванов 
  3.  Наименование проекта: Моделирование биполярного транзистора при проектировании электронных схем
  4.  Цель работы, приобретаемые компетенции: знание методов теоретического и экспериментального исследования параметров полупроводниковых приборов и устройств; умение применять эти методы в практике проектирования приборов и устройств; владеть современными методами компьютерного проектирования приборов и устройств.
  5.  Исходные данные (технические требования): усилитель низкой частоты класса А  

Коэффициент усиления в схеме ОС по току:  

Напряжение питания, В:

Ток коллектора в рабочей точке, мА:   

Диапазон частот исследования усилителя: 50Гц - 100кГц

7. Содержание работы: измерение основных параметров биполярного транзистора (БТ) и
формирование его моделей малого и большого сигнала; расчет схемы усилителя низкой
частоты на биполярном транзисторе методом малого сигнала, графоаналитическим мето
дом, методом компьютерного моделирования; экспериментальное измерение параметров
усилителя
 

8. Календарный план работ:

Наименование работ

Срок окончания

Измерение параметров транзистора

01.04.2013

Проведение расчетов

27.04.2013

Экспериментальное исследование усилителя

27.05 2013

9. Вид отчётных материалов: пояснительная записка 

Дата выдачи задания Дата представления работы к защите

"14" февраля 2013 г. май 2013 г.

Исполнитель:  /  /

Руководитель:   /  /

  1.  ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Указать цель и объект работы и привести выданные исходные значения параметров усилителя. Перечислить задачи, которые предстоит решить в ходе выполнения работы.

Ес,В

IA, мА

А

12

15

9

  1.  ПАРАМЕТРЫ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

Рис.1. Модель Гуммеля-Пуна биполярного транзистора

Обозначение
параметра

Значение

Ед.изм

Наименование параметра

1,04

пА

ток насыщения

0,927

-

Коэффициент неидеальности в нормальном режиме

218

В

Напряжение Эрли

0,156

А

Ток начала спада β

0,088

пА

Ток насыщения эмиттерного перехода

1,4

-

Коэффициент неидеальности эмиттерного перехода

0,527

-

Коэффициент передачи по току

0,966

-

Коэффициент неидеальности в инверсном режиме

150

В

Напряжение Эрли в инверсном режиме

1,22

мА

Ток начала спада β в инверсном режиме

1,98

пА

Ток насыщения коллекторного перехода

1,29

-

Коэффициент неидеальности коллекторного перехода

400

Ом

Сопротивление базы при нулевом токе

0,4

мА

Ток половинного сопротивления базы

12,2

Ом

Минимальное сопротивление базы

0,878

Ом

Сопротивление эмиттера

6

Ом

Сопротивление коллектора

284,4

пФ

Емкость эмиттерного перехода

0,878

В

Контактная разность потенциалов для эмиттерного перехода

0,5

-

Коэффициенты, характеризующие профиль легирования переходов

0,5

-

0,63

мкс

Время задержки сигнала

2

-

Коэффициент аппроксимации зависимости времени задержки

10

В

Напряжение коллектора, при котором измеряется граничная частота

250

мА

Ток сильного изменения граничной частоты

0,657

В

Контактная разность потенциалов для коллекторного перехода

1823

пФ

Емкость коллекторного перехода

0,61

-

Коэффициент расщепления емкости коллектор-эмиттер

  1.  ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

Привести схему усилителя, пояснить назначение, принцип действия  и кратко объяснить назначение каждого элемента схемы. Обосновать выбор схемы установки рабочей точки.

  1.  РАСЧЕТ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ
  2.  Расчет сопротивлений усилителя R1, R2, RС, RE  с учетом таблицы номиналов (Приложение В) и положения рабочей точки ICA, ECA

  1.   Графоаналитический расчет рабочей точки и малосигнальных параметров транзистора

Привести графоаналитический расчет и расчет параметров rBE, rCE, β, βdif . , а также А- коэффициента усиления по напряжению.

Указать связь малосигнальных параметров транзистора с h- параметрами

  1.  Расчет параметров усилителя по малосигнальной схеме

Рис. Малосигнальная схема усилителя

  1.  Параметры усилителя с отрицательной обратной связью по току

Рассчитать значения Rвх, Rвых, А- коэффициента усиления по напряжению

  1.  Параметры усилителя с отрицательной обратной связью по току

Рассчитать значения Rвх, Rвых, А- коэффициента усиления по напряжению

  1.  Расчет значений емкостей Се, Са, СЕ 

Рассчитать значения емкостей и построить примерную амплитудно- частотную характеристику усилителя без обратной связи по току

  1.  МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ УСИЛИТЕЛЯ В РЕЖИМЕ БОЛЬШОГО СИГНАЛА
  2.  Расчет амплитудных характеристик усилителей

Привести расчетные таблицы и графики: а) усилителя с обратной связью; б) без обратной связи., пояснить как они снимались и объяснить причины нелинейности.

  1.  Расчет амплитудно-частотных характеристик усилителей.

Привести расчетные таблицы и графики АЧХ: а) усилителя с обратной связью; б) без обратной связи. Для обоих режимов (с обратной связью по току и без нее) привести расчет верхней и нижней и частот среза усилителя. Пояснить снижение АЧХ на верхних и нижних частотах.

  1.  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ
  2.  Определение положения рабочей точки

Привести значения всех элементов схемы исследуемого усилителя. Кратко описать методику измерения, сравнить расчетные и экспериментальные значения.

  1.  Измерение амплитудных характеристик усилителей

Кратко описать методику измерения, привести таблицы, построить на одном графике расчетную и экспериментальную амплитудные характеристики а) для схемы усилителя с обратной связью; б) для схемы без обратной связи. Провести анализ расчетных и экспериментальных данных.

  1.  Измерение амплитудно-частотных характеристик усилителей

Кратко описать методику измерения, привести таблицы, построить на одном графике расчетную и экспериментальную АЧХ: а) для схемы усилителя с обратной связью; б) для схемы без обратной связи. Провести анализ расчетных и экспериментальных данных.

  1.  ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Пояснить решена ли поставленная задача полностью или частично, какие параметры достигнуты и какие проблемы возникли в процессе ее решения.

  1.  ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ

К каждому отчету приложить протокол экспериментальных исследований характеристик усилителей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67819. ОСНОВИ ОРГАНІЗАЦІЇ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МЕДИЧНИМ МАЙНОМ 135 KB
  Забезпечення медичним майном і медичною технікою організується і здійснюється з метою безперервного і повного задоволення потреб частин, підрозділів в них для надання медичної допомоги пораненим та хворим і їх лікування, проведення санітарно-гігієнічних...
67820. ПРАВОВЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ НАДР 82.5 KB
  Приблизна вартість промислових запасів основних видів корисних копалин дорівнює більше 15 трлн. Всі мінеральносировинні ресурси України сконцентровані в: родовищах корисних копалин нагромадженнях мінеральних речовин в надрах на поверхні землі в джерелах вод та газів на дні водоймищ які за кількістю якістю...
67821. ПРИВОДИ ПРОМИСЛОВИХ РОБОТІВ 142 KB
  Крім того тип приводу визначає і можливості системи керування або ступінь інтелектуальності робота. Для виконання загальної конкретної технологічної операції необхідне групове керування виконавчими двигунами приводу тобото з погляду керування привід робота розглядається як система.
67822. ПРАВОВЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ ВОД 91 KB
  В Україні розроблено законодавство, яке регулює правову охорону та режим використання водних об’єктів України та покликане сприяти формуванню водно-екологічного правопорядку і забезпечення екологічної безпеки населення України, а також більш ефективному, науково обґрунтованому використанню...
67823. УНІФІКОВАНІ ВУЗЛИ ПРОМИСЛОВИХ РОБОТІВ 1.18 MB
  В двох перших модулях можна виділити такі функціонально-конструктивні елементи: приводи; механізми перетворення і передачі руху; направляючі опори для лінійних і поворотних перміщень виконавчих органів; демпферуючі гальмівні пристрої; інформаційні давачі...
67824. Дополнительные возможности версии языка Object Pascal for Delphi 229.5 KB
  Начиная с версии Delphi 4, была реализована концепция перегрузки функций (overloading), которая позволяет иметь несколько различных функций или процедур с одинаковым именем, но с разными списками параметров. Такие процедуры и функции должны быть описаны с применением директивы overload...
67825. ПРАВОВЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ ТА ОХОРОНИ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ 92.5 KB
  Одним із основних життєво-важливих елементів навколишнього природного середовища є атмосферне повітря. Значення атмосферного повітря полягає в тому, що воно є основою для забезпечення життєдіяльності біологічних організмів, в тому числі людей, служить захистом...
67826. УНІФІКОВАНІ ВУЗЛИ ПРОМИСЛОВИХ РОБОТІВ (ПРОДОВЖЕННЯ) 1.04 MB
  Мальтійські механізми використовують для повороту ПР, коли необхідно здійснити преривистий рух робочого органу, тобто рух в одному напрямку з періодичними зупинками. Вони отримали розповсюдження в зв’язку з їх конструктивною простотою, простотою виготовлення і експлуатації.
67827. ПРАВОВЕ РЕГУЛЮВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ ТА ОХОРОНИ РОСЛИННОГО СВІТУ 117.5 KB
  Рослинний світ становить сукупність усіх видів рослин, а також грибів та утворених ними угруповань на певних території. Це правове визначення рослинного світу як об’єкта навколишнього природного середовища міститься в ст. З Закону України «Про рослинний світ».