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

34313. Основные закономерности и направления развития систем технологических процессов 23.5 KB
  При этом важной особенностью развития технологических систем является их тип параллельной или последовательной связи элементов системы. Технологические системы в общем случае развиваются как и технологические процессы эволюционным и революционным путем. Однако системы технологических процессов неоднородны по восприятию рационалистического и эвристического развития. Как и в случае развития технологических процессов необходимым и достаточным условием революционного развития является совершенствование рабочих процессов хотя бы в...
34314. Реальный и потенциальный уровень технологии системы 25.5 KB
  Реальный и потенциальный уровень технологии системы. Реальная технологическая система характеризуется не только величиной уровня технологии который соответствует конкретным пропорциям между производительностью и затратами прошлого труда то есть реальным уровнем технологии но и максимальным потенциальным уровнем технологии который может быть достигнут в данной технологической системе при неизменных уровнях технологии ее составляющих. Потенциальный уровень технологии является верхней границей достижение которой будет означать что...
34315. Природное сырье и его характеристика 24.5 KB
  Природное сырье и его характеристика Сырьем наз. По агрегатному состоянию сырье делится на твердое жидкое и газообразное. По составу сырье делят на органическое и неорганическое. По происхождению различают сырье минеральное растительное и животное.
34316. Пути рационального использования природного сырья 22.5 KB
  Пути рационального использования природного сырья Известно что экономика производства зависит от характера использования сырья. Наиболее важными из них являются: правильный выбор сырья комплексная его переработка повторное использование высококачественная первичная обработка и обогащение максимальное использование отходов производства. Выбор сырья определяет тип применяемого технологического оборудования характер технологии длительность производственного цикла и влияет на многие техникоэкономические показатели работы предприятий....
34317. Методы обогащения сырьевых материалов 24 KB
  Методы обогащения сырьевых материалов Качество сырья состав и свва в значительной степени характеризуют техникохимические показатели производства. Оно выражается содержанием полезных элементов в руде либо другом виде сырья. Известны такие методы обогащения сырья как физические механический термический электромагнитный метод гравитационного обогащения и др. применение более чистого концентрированного сырья позволяет получить качественную продукцию которая обладает более высокой стоимостью.
34318. Обогащение сырьевых материалов методами флотации и выщелачивания 24 KB
  Обогащение сырьевых материалов методами флотации и выщелачивания Наиболее широко применимы такие методы обогащения как флотация и выщелачивание. Скорость выщелачивания зависит от структуры степени пористости размера пор обрабатываемого материала. Чем выше содержание растворимой фазы и крупнее поры тем быстрее идет процесс выщелачивания. На процесс выщелачивания влияет также тонона измельчения.
34319. Концентрирование сырьевых материалов и выделение полезного компонента методом выпаривания, кристаллизации, фильтрации 24 KB
  Выпаривание метод выделения растворителей из раствора. Пути возможной экономии тепла комбинированные выходные установки сочетание более концентрированного раствора с низкой энергопотребляемостью при удалении растворителя. Процесс выпаривания состоит из двух стадий: 1 удаление основного количества воды 2 выпаривание самого концентрированного раствора. Кристаллизация образование новой твердой фазы из раствора расплава.
34320. Утилизация отходов как основа безотходных и малоотходных технологий 22.5 KB
  Важно максимально использовать отходы тогда снижается использование материалов и расход энергии. Эти предприятия можно будет закрыть если мы научимся использовать отходы. Отходы изношенной футеровки при кладке печей. Отходы микробиологической промышленности: основной лигнин до 1 т в год.
34321. Отходы химической промышленности и способы их утилизации 21.5 KB
  Отработанные масла используют для производства бетонов битума т. Также используется для производства гипсокартонных листов для изоляции. Основной проблемой переработки отходов калийного производства является переработка природного сырья сильвинита KCLNCLнерастворимый осадок KCL полезный компонент который используется в качестве удобрения. Утилизация галита: закладка шахтного производства готовиться суспензия галит вода её под давлением в 20 атмосфер закачивают в место выработки.