Задачи для самостоятельной работы. 1. Начертите схемы электропитания выходной цепи усилительного элемента и опишите принцип работы их

Задача 3

Задача 2

Задача 1

Примеры до темы лекции 4

Вопросы для самопроверки

1. Начертите схемы электропитания выходной цепи усилительного элемента и опишите принцип работы их.

2. Начертите схемы нестабилизированые для фиксировании рабочей точки транзистора и опишите принцип работы их.

3. Начертите схемы стабилизированные для фиксации рабочей
точки транзистора и опишите их работу.

4. Опишите режимы работы усилительных элементов и поясните
особенностей их.

5. Как стабилизируется ток покоя транзисторов, работающих
в режиме В? Что такое температурная стабилизация?

6. Укажите простейшие способы подачи смещения во входную
цепь транзистора, их достоинства и недостатки. Какие из
применяются на практике?

7. Нарисуйте схему эмиттерной стабилизации, поясните её прин­цип действия, недостатки и область применения.

8. Нарисуйте схему коллекторной стабилизации, поясните её
принцип действия, недостатки и область применения.

9. Нарисуйте схемы истокового смещения в каскаде с полевым
транзистором в виде р-п - перехода и п- каналом.

10. Постройте динамическую характеристику усилительного
каскада.

Для неискаженной передачи сигнала с помощью усилительного каскада с общим эмиттером (ОЭ) (рисунок 1.20,а) в режиме покоя (U_вх=0) через базу транзистора должен протекать ток I_бо = 82 мкА. Определить сопротивление резистора в базовой цепи R_б, обеспечивающее заданный ток базы. Напряжение источника питания Е_к= 9 В. падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора U_бэ =0,8 В.

Решение: 1 Ток базы транзистора найдем по формуле

I_бо = (Е_к – U_бэ) / R_б,

Из формулы определяем значение сопротивления R_б по формуле

R_б = (Е_к – U_бэ) / I_бо,

R_б = (9 - 0,8) / 82 ·10^-6 = 100 ·10³ Ом.

Ответ: Сопротивление резистора в базовой цепи R_б = 100 кОм.

Определить сопротивление резистора R_э (рисунок 1.23,б), если через транзистор протекает ток I_ко ≈ I_эо = 5 мА, а напряжение U_R2= 1.6 В. Падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора U_бэо = 0,6 В.

Решение: 1 Для замкнутой цепи (R₂ - переход транзистора база – эмиттер – Rэ) составляем формулу используя второй закон Кирхгофа

U_R2 = U_бэо + I_эоR_э,

Из формулы найдем значение резистора R_э

R_э = (U_R2 - U_бэо) / I_эо,

R_э = (1.6 - 0,6) / 5 · 10^-3 = 250 Ом

Ответ: Сопротивление резистора R_э = 250 Ом.

На вход каскада с общим истоком (рисунок 1.24,б) поступает гармонический сигнал с амплитудой Uвх=0.,2 В. Определить выходное напряжение, если крутизна стоко-затворной характеристики транзистора S = 2 мА/В, а сопротивление резистора R_с= 4 кОм. Исказится ли форма выходного напряжения, если напряжение на стоке транзистора в режиме покоя равно 5 В?

Решение: Выходное напряжение равно

U_вых = - К_U·U_вх = - S·R_с·U_вх,

U_вых = - 2· 4·10³·0,2 = - 1,6 В.

Ответ: Форма выходного напряжения практически останется неизменной, так как U_вых<U_с (1,6 В < 5 В).

1 Определить напряжение U _бэ и ток покоя в цепи базы I_бо усилителя

(рисунок 1.20, а), если напряжение источника питания Е_к = 12 В, а R_б=40 кОм, I_ко=5,6 мА, h_21э=20.

2 Определить сопротивление R_б, если ток покоя коллектора I_ко (рисунок 1.20, а)составляет 10 мА. Напряже­ние источника питания Е_к=12 В, статический коэффи­циент усиления по току транзистора h_21э=40, Uбэ = 0,6 В.

3 Определить Е_кв схеме на рисунок 1.20, а, если U_K0 = = 20 В, Iк₀== 100 мА, Rк= 100 Ом.

4 Определить сопротивление резистора, которое нужно включить в коллекторную цепь усилителя (рисунок 1.20, а), чтобы ток коллектора составлял I_Ко=3 мА при U_КЭ0=7В, Е_к=16 В.

5 Определить ток базы Iбо и падение напряжения на транзисторе U_кэо (рисунок 1.20, а), если R_б=150 кОм, I_к= 1,25 кОм, Е_к=9 В, h_21э=40. Величиной U_бэ

пренебречь.

6 Найдите токи базы и коллектора, а также паде­ние напряжения на транзисторе (рисунок 1.20, а), если R_б = 250 кОм, R_к = 2 кОм, Е_к=12 В, U_бэ=0,3 В, а h_21э= 64.

7 Определить сопротивление резистора в коллек­торной цепи транзистора каскада ОЭ (рисунок 1.20, а),если Е_к=12 В, U_вых=7,2 В, R_б=48 кОм, h_21э=40.

Падением напряжения U_бэ и обратным током тран­зистора можно пренебречь.

8 Определить выходное напряжение каскада (рисунок 1.20, а), если базовый ток транзистора I_б=0,5 мА, h_21э== 20, R_к=0,5 кОм, Е_к = 9 В. Обратным током транзисто­ра пренебречь.

9 Определить максимальное и минимальное выход­ное напряжения каскада

(рисунок 1.20, а)при подаче гармо­нического входного напряжения от генератора Е_г=2 В с внутренним сопротивлением R_г=14 кОм. Известно, что Е_к=9,В,

R_к=7 кОм, R_б=84 кОм, h_21э=50, U_бэ = 0,6 В. Обратным током транзистора можно

пренебречь.

10 Определить напряжение питания каскада (рисунок 1.23, б), при котором обеспечивается режим I_эо≈I_ко = 10 мА, U_кэо = 5 В. Номиналы резисторов:

R_э=100 Ом, R_к = 1 кОм.

11 Определить сопротивления резисторов в цепи сме­щения базы транзистора, если напряжение U_бо =2В, а ток через резистор R_б1определяется соотношением I_Rб1 = = 2 I_бо=1 мА. Напряжение питания Е_к=10 В.

12 В схеме каскада (рисунок 1.23, б)коэффициент уси­ления по напряжению определяется формулой К_U= - h_21э·R_к / R_вх.э = - h_21э R_к / [r_б + (1 +h_21эr_э)].Можно ли пользоваться приведенной формулой для определения коэффициента усиления К_Uв схеме каскада (рисунок 1.23, б)?

13 В схеме каскада (рисунок 1.23, б) произошел обрыв цепи шунтирующего конденсатора С_э. Останутся ли при этом неизменными коэффициент усиления по напряжению и входное сопротивление?

14 Какой должна быть выбрана емкость конденса­тора С_э в схеме усилителя

(рисунок 1.23, б), если известно, что нижняя граница полосы пропускания равна 100 Гц, а R_э=500 Ом? Найти падение напряжения от постоян­ной и переменной составляющей тока, если Iэо=2 мА, а переменная составляющая — 2 мА.