Материал: Исследование биполярных и полевых транзисторов

.2.2 Построение нагрузочной прямой

Для построения прямой используем уравнение

п = Uси + Iс*Rн.

Приравнивая Iс =0, получаем первую точку Uси.=20 В.

Приравнивая Uси=0, получаем вторую точку Iс =6,6 мА.

Построение нагрузочной прямой изображено на рисунке 12.

Рисунок 12 - Нагрузочная прямая выходной ВАХ

Фиксируем параметры режима покоя - Iс0 = 0,3 мА, Uси0 = 19 В, Uзи0 = 0,5 В.

.2.3 Определение малосигнальных параметров

Крутизна характеристики полевого транзистора:

 = (0,55*10-3) / 0,5 = 1,1 мА/В

Внутреннее сопротивление транзистора:

 = 4 / 0,1*10-3 = 40 кОм

Статический коэффициент усиления:

 = 1,1 * 40 = 44

2.2.4 Расчет величин элементов эквивалентной схемы транзистора

На рисунке 13 изображена эквивалентная схема полевого транзистора.

Рисунок 13 - Эквивалентная схема полевого транзистора

СЗС = 8 пФ проходная емкость

СЗИ = 20 пФ входная емкость= 40 кОм внутренне сопротивление транзистора= 1,1 мА/В крутизна характеристики транзистораКАН = 15,8 кОм сопротивление канала в рабочей точке

.2.5 Определение граничных и предельных частот транзистора

Предельная частота проводимости прямой передачи полевого транзистора:

¦S = 1/(2p×RКАН ×СЗИ) = 0,5 МГц

Граничная частота усиления полевого транзистора

¦ГР = S/(2p×ССИ) = 17,5 МГц

.2.6 Определение частотных зависимостей Y-параметров

wS = 2p¦S = 3,14 МГц

Входная проводимость, которую определяют при короткозамкнутом для переменной составляющей выходе транзистора:

При ω = 1 Мрад/сY11(ω) = 26,85 мкСм

При ω = 2 Мрад/сY11(ω) = 44,25 мкСм

При ω = 3 Мрад/сY11(ω) = 63,1 мкСм

При ω = 8 Мрад/сY11(ω) = 101,69 мкСм

При ω = 13 Мрад/сY11(ω) = 132,23 мкСм

При ω = 18 Мрад/сY11(ω) = 166,38 мкСм

По полученным данным построим график зависимости Y11(ω) (рисунок 14).

Проводимость обратной передачи, которую определяют при короткозамкнутом для переменной составляющей входе транзистора:

При ω = 1 Мрад/сY12(ω) = 2,82 мкСм

При ω = 2 Мрад/сY12(ω) = 4 мкСм

При ω = 3 Мрад/сY12(ω) = 4,89 мкСм

При ω = 8 Мрад/сY12(ω) = 8 мкСм

При ω = 13 Мрад/сY12(ω) = 10,19 мкСм

При ω = 18 Мрад/сY12(ω) = 12 мкСм

По полученным данным построим график зависимости Y12(ω) (рисунок 15).

Рисунок 15 - График зависимости Y12(ω)

Проводимость прямой передачи, которую определяют при короткозамкнутом для переменной составляющей выходе транзистора:

При ω = 1 Мрад/сY21(ω) = 1049,9 мкСм

При ω = 2 Мрад/сY21(ω) = 929,8 мкСм

При ω = 3 Мрад/сY21(ω) = 789,6 мкСм

При ω = 8 Мрад/сY21(ω) = 394,8 мкСм

При ω = 13 Мрад/сY21(ω) = 227,3 мкСм

При ω = 18 Мрад/сY21(ω) = 108 мкСм

По полученным данным построим график зависимости Y21(ω) (рисунок 16).

Рисунок 16 - График зависимости Y21(ω)

Выходная проводимость, которую определяют при короткозамкнутом для переменной составляющей входе транзистора:

При ω = 1 Мрад/сY22(ω) = 30,8 мкСм

При ω = 2 Мрад/сY22(ω) = 43,82 мкСм

При ω = 3 Мрад/сY22(ω) = 59,5 мкСм

При ω = 8 Мрад/сY22(ω) = 146,15 мкСм

При ω = 13 Мрад/сY22(ω) = 235,3 мкСм

При ω = 18 Мрад/сY22(ω) = 324,9 мкСм

По полученным данным построим график зависимости Y22(ω) (рисунок 17).

Рисунок 17 - График зависимости Y22(ω)

Вывод

В ходе выполнения курсовой работы определены параметры и статические характеристики транзисторов. Для биполярного транзистора КТ301Ж графически определены h - параметры: h11Э = 2800 Ом - входное сопротивление, h21Э = 114,2 - коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока, h12Э = 9,4 - коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе для переменной составляющей тока, h22Э = 0,61 мСм - выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока.

Для полевого транзистора КП103Ж графически определены: крутизна характеристики - S= 1,1 мА/В, внутреннее сопротивление Ri = 40 кОм, статический коэффициент усиления µ.= 44.

В соответствии условиями задания рассчитаны параметры эквивалентной схемы, определены граничные и предельные частоты транзисторов.

Для биполярного транзистора записаны выражения для модулей ½Y21(w)½, ½Y11(w)½ и построены графики этих зависимостей от частоты. Из графиков следует, что при увеличении частоты, проводимость прямой передачи убывает, а входная проводимость возрастает.

Для полевого транзистора записаны выражения для модулей Y-параметров и построены графики данных зависимостей от частоты. Входная проводимость |Y11(w)|, проводимость обратной передачи |Y12(w)|, выходная проводимость |Y22(w)|: - линейно возрастают с увеличением частоты; а проводимость прямой передачи - |Y21(w)| линейно убывает с увеличением частоты.

Список литературы

1.      Валенко В.С., Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств, ─ М.: "Додэка", 2001

2.      Полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник / Под ред. Н.Н. Горюнова. М.: Энергоатомиздат, 1985

.        Транзисторы для аппаратуры широкого применения.: Справочник / Под ред. Б.Л. Перельмана. М.: Радио и связь, 1981

.        Тугов Н.М. Полупроводниковые приборы: учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1990

.        Москатов Е.А. Справочник по полупроводниковым приборам, - Таганрог, 2004

.        Москатов Е.А. Электронная техника, - Таганрог, 2004