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

26332. Испанское Возрождение 38.32 KB
  Вот почему даже такие передовые люди Испании как Сервантес и Лопе де Вега не порывают до конца с католической традицией. К этому направлению принадлежал крупнейший поэт раннего испанского Возрождения Гарсиласо де ла Вега 1503 1536. пасторальный мотив введённый в испанскую литературу Гарсиласо де ла Вега также получил развитие в форме романа. Общественное содержание испанской драмы от Лопе де Вега до Кальдер она составляет полная напряжённого драматизма борьба абсолютной монархии с вольностями старой Испании добытыми испанским...
26333. Северное Возрождение 27.83 KB
  Актуальность этой темы определяется огромной ролью которую Возрождение сыграло в формировании современной западной культуры. Название Нидерланды Нижние земли получил в средние века комплекс территорий расположенных в низовьях Рейна по побережью Северного моря и вдоль рек Шельды и Мааса. После отречения Карла V от престола страна в составе 17 провинций была унаследована в 1556 г. Распространение Реформации в том числе кальвинистской вызвало в Нидерландах при Филиппе II воинствующем католике особенно жестокие преследования...
26334. Английское Возрождение 38.59 KB
  Культура Возрождения с её идейной основой философией и эстетикой гуманизма возникает прежде всего на итальянской почве. Неудивительно что влияние Италии можно заметить у всех английских писателей эпохи Возрождения. Широкий народный фон английского Возрождения его основное достоинство источник таких достижений XVI столетия как Утопия Томаса Мора и театр Шекспира. Вслед за официальной реформацией поднимается новая волна религиозного фанатизма движение пуритан враждебных жизнерадостному светскому духу Возрождения гуманистической...
26335. Исторические предпосылки и характерные черты эпохи Просвещения 18.1 KB
  Исторические предпосылки и характерные черты эпохи Просвещения. Исторические предпосылки: Характерные черты эпохи Просвещения: 18 век важный этап в эволюции западноевропейской культуры. Идеология Просвещения возникла в 17 веке ее родоначальником считается английский философ Д. Представители Просвещения в своих политических философских культурологических взглядах отстаивали могущество разума и свет знаний которые должны победить тьму невежества заблуждений и предрассудков.
26336. Развитие естественнонаучной мысли эпохи Просвещения 12.77 KB
  Развитие естественнонаучной мысли эпохи Просвещения. В истории философской мысли 18 век обычно характеризуется как век Просвещения. Оптимизм Просвещения выражает менталитет крепнувшей буржуазии не случайно родиной Просвещения стала Англия раньше других стран вставшая на путь капиталистического развития. Развитие Просвещения в философии тесно связано с социальнополитическими идеями становлением идеологии.
26337. Английское Просвещение 33.19 KB
  Для просветителей же XVIII в. Философия Основоположник свободомыслия XVIII в. В течение всего XVIII в. Признание ощущения источником нашей мысли великая идея получившая дальнейшее развитие в материализме XVIII в.
26338. Французское Просвещение 48.01 KB
  Жан Жак Руссо Новым этапом в развитии французского Просвещения XVIII в. была деятельность Жан Жака Руссо 1712 1778 идеолога революционной мелкой буржуазии. значительное влияние на якобинцев провозгласивших Руссо своим идейным предшественником. Пройдя суровую жизненную школу Руссо с детства видел страдания народа.
26339. Американское Просвещение 40.96 KB
  Крупнейшие представители американского Просвещения: Франклин Джефферсон Пэйн и другие являются вместе с тем активными революционными деятелями руководящими фигурами в современной им политической борьбе. Представителями радикального якобинского крыла в американском деизме были Томас Пэйн и Этан Аллен. Близкий к взглядам Аллена круг идей но в более развернутом виде содержит вышедшая десять лет спустя книга Пэйна Age of reason Век разума. Томас Пэйн 1737 1809 гг.
26340. Германское Просвещение 14.68 KB
  Предметом теоретической философии по Канту должно быть не изучение самих по себе вещей природы мира человека а исследование деятельности установление законов человеческого разума и его границ. он написал тезисы Воспитание человеческого рода главная идея которых единство человеческого рода его всеохватной целостности. Но высокая оценка христианской святости по его мнению не означала что духовная эволюция человеческого рода завершается именно этой религией. Таким образом Немецкое Просвещение рассматривало движение человека к...