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

19589. Християнство як світова релігія. Новітні релігійні течії 90 KB
  Християнство виникло у 2-й половині 1 століття н.е. у східних провінціях Римської імперії в умовах розпаду рабовласницького ладу. Віросповідними джерелами християнства є «святе письмо» (Біблія) і «священний переказ» - постанови Вселенських соборів, деякі напрямки християнства визнають і інші джерела своєї догматики
19590. Индикаторные приборы 321.67 KB
  При высоковольтной катодолюминесценции электроны ускоряются большими напряжениями (кВ — десятки кВ) и при бомбардировке люминофора проникают почти на всю его глубину. При этом выбиваются вторичные электроны, которые летят к ближайшим положительно заряженным электродам
19591. Методи проектування (фантазування, елементи біоніки). Вибір об’єкту проектування на основі зібраної інформації. Складання ескізу майбутнього виробу 48.5 KB
  Тема уроку: Методи проектування фантазування елементи біоніки. Вибір обєкту проектування на основі зібраної інформації. Складання ескізу майбутнього виробу. Мета: сформувати уявлення про художньоконструкторську діяльність процес проектування та його основні
19592. ПЛАСТИЧНІ МАСИ 45 KB
  Пластичні маси (пластмаси) — матеріали на основі природних або синтетичних полімерів, здатні під впливом нагрівання і тиску формуватися у вироби складної конфігурації. Обовязковим компонентом усіх пластмас, крім полімерів {органічних сполук
19593. Перспективи вдосконалення технологій міжнародного маркетингу на ринку шоу-бізнесу 199.68 KB
  Ринок послуг є різновидом товарного ринку і разом з цим, має ряд специфічних рис, що зумовлює особливий підхід до підприємницької та маркетингової діяльності, покликаної забезпечити задоволення попиту на послуги.
19594. Методи проектування. Художнє конструювання виробів 51.5 KB
  Тема 1.2: Методи проектування. Художнє конструювання виробів. Мета: Навчальна: сформувати знання з даної теми. Виховна: виховувати в учнів культуру праці. Розвиваюча: розвивати у школярів спеціальні здібності сприяти розвитку технічного мислення. Об...
19595. Вивчення універсального осцилографу С1-73 2.29 MB
  Універсальний осцилограф, призначений для вивчення форм електронних сигналів в діапазоні частот 0 – 5 МГц шляхом візуального спостереження и вимірювання їх амплітуд у діапазоні 0,02 – 120 В, часових інтервалів від 0,4 10-6 до 0,5 с.
19596. Ручні інструменти для нанесення фарб та лаків 221 KB
  Ручні інструменти для нанесення фарб та лаків. Лакофарбові матеріали на підготовлену поверхню наносять вручну пензлями а механізовано розпиленням наливом зануренням та на вальцових верстатах. Для ручного нанесення фарб на поверхню деревини застосовують різном
19597. Вивчення вимірювальних генераторів 4.05 MB
  Генератор Г3-112 – джерело низькочастотних синусоїдальних та прямокутних сигналів. Діапазон частот: від 10 Гц до 10 МГц для синусоїдального сигналу та від 10 Гц до 1 МГц для меандру