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

19 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

29632. Класс строго вероятностных способов формирования выборочной совокупности. Механический отбор 26.5 KB
  Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности. Строго говоря лишь вероятностные выборки являются репрезентативными следовательно только для них может быть рассчитана статистическая погрешность. Механический отбор где элементы генеральной совокупности...
29633. Класс строго вероятностных способов формирования выборочной совокупности. Гнездовой отбор 52 KB
  Гнездовой отбор. Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Неслучайные все остальные способы отбора. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности.
29634. Квотная выборка в социологическом исследовании 24 KB
  Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Неслучайные все остальные способы отбора. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности. К вероятностным способам отбора относят: Простой случайный отбор в рамках которого элементы отбираются либо с помощью таблицы случайных чисел либо с помощью...
29635. Стратифицированный отбор единиц наблюдения в социологическом исследовании 27 KB
  Способы построения выборки делятся на 2 крупных класса: Случайные вероятностные это такие способы отбора когда каждый элемент генеральной совокупности имеет известную чаще всего равную вероятность быть выбранным. Неслучайные все остальные способы отбора. Для реализации случайного отбора необходимо иметь основу выборки списки элементов генеральной совокупности.
29636. Многоступенчатый способ формирования выборочной совокупности 25 KB
  Этапы построения выборки. 1один алгоритм выборки зависит от сложности объекта об общих теоретических построения выборки. В случае если полная основа выборки недоступна т.е случайный отбор невозможен значимыевыбор задачи исследования с точки зрения критерия для построения и стратифицированной или квотной выборки чаще всего выступают со.
29637. Опросные методы в социологическом исследовании. Назначение, классификация видов 25 KB
  Опросы можно классифицировать по разным основаниям: По форме контакта. Спрашиваются и отвечающего опросы делятся на: интервью и анкетирования Интервью непосредственный контакт. По характеру респондентов опросы делятся на:1Массовые респондентом выступают представители объекта исследования. б выборочные 4 по процедуре опросы бывают: групповые и индивидуальные.
29638. Опрос как процесс, фазы опроса. Способы создания мотивации к участию в опросе 30 KB
  Метод опроса применяется когда необходимо получить информацию о явлениях и процессах которые недоступны прямому наблюдению и недостаточно полно отражены в анализируемых документах. Достоинства метода опроса. С помощью метода опроса мы можем за относительно короткий период опросить большое число респондентов и достаточно быстро получить большие объемы информации.
29639. Анкета как документ анкетного опроса. Классификация вопросов анкеты 31 KB
  Классификация вопросов анкеты. Анкета инструмент опроса структурно организованный набор вопросов выраженных на языке респондента каждый из которых логически связан с центральной проблемой исследования. В ней предполагается жестко фиксированный порядок содержание и форма вопросов ясное указание способов ответа. Вопрос анкеты это письменное обращение к респонденту с целью выявления информации относящейся к предметному содержанию исследования.
29640. Язык и композиция вопросов анкеты 36.5 KB
  Виды вопросов по форме: Закрытый вопрос вопрос с фиксированными и изначально заданными вариантами ответов. Открытый вопрос вопрос ответ на который дается в свободной форме отсутствуют изначально заданные варианты ответов. Открытый вопрос используется: для проверки знаний для исследования новых тем и индивидуального многообразия для выявления аргументов по некоторым вопросам.