К пункту 1.1

ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

по дисциплине ЭЛЕКТРОНИКА

1. Для усилительного транзисторного каскада (рис. 1):

1.1. Выбрать транзистор по приложению 1, определить напряжение источника питания U_п , рассчитать сопротивление резисторов и выбрать их номиналы по приложению 2.

1.2. Определить h-параметры, h_11э, h_21э в рабочей точке транзисторного каскада, его входное и выходное сопротивления R_вх и R_вых.

1.3. Найти амплитуды напряжения и тока базыU_бт I_бт, коэффициенты усиления каскада по току, напряжению и мощности K _I, K_V,K_P и амплитуду напряжения источника сигнала

1.4. Рассчитать емкости конденсаторов, выбрать их номинал по приложениям 2, 3.

2. Задана схема на операционном усилителе, необходимо:

2.1. Рассчитать сопротивления резисторов и емкости конденсаторов, выбрать их номиналы по приложениям 2, 3.

2.2. Выбрать операционный усилитель (ОУ).

2.3. Определить максимальные амплитуды источников сигнала.

3. Для логической функции необходимо:

3.1. Упростить функцию, пользуясь алгеброй логики.

3.2. Составить таблицу истинности.

3.3. Разработать функциональную электрическую схему на базовых элементах ( И,ИЛИ, НЕ).

Выберите исходные данные для всех пунктов задания по трем последним цифрам вашего шифра.

По последней цифре:

Таблица 1.

Последняя цифра шифра		1
К пункту 1 задания	Сопротивление нагрузки Rн, Ом
Амплитуда напряжения в нагрузке Uн m, В	0,5		1,5		2,5	2,25	1,75	1,25	0,75	1,0
К пункту 2 задания	Схема на ОУ, рисунок	4а	4б	4в	4г	4д	4а	4б	4в	4г	4д
Коэффициент усиления по напряжению для источника сигнала Ku2	-	-		-	-	-	-		-	-
Нижняя граничная частота Fн, Гц	-	-	-			-	-	-
Внутреннее сопротивление источника сигнала RG2, кОм	-	-		-	-	-	-		-	-
К пункту 3 задания	Логическая функция F*	_ X∙ ((Y+Z∙X) + A1)∙A2	_ (X∙Z+Y)+A1 + A2	_ _ X(Y+X∙Y∙Z) + A1∙A2	X(Y∙Z+X)∙ (A1 + A2)	_ X∙Y∙(Z+X)+A1 + A2	_ _ _X∙Y∙(Z+X)+A1 + A2	_ _ _ X∙ (Y+Z+X)+A1∙A2	_ X∙Y∙Z+Z∙X∙Y+A1 +A2	_ X∙Y∙(Z+X∙Y)+A1 + A2	_ X∙ (Y∙Z + X∙Y)∙A1 + A2

По предпоследней цифре:

Таблица 2

Предпоследняя цифра
К пункту 1 задания	Внутреннее сопротивление источника сигнала RG, Ом
К пункту 2 задания	Внутреннее сопротивление источника сигнала RG1, кОм

Предпоследняя цифра
К пункту 3 задания	Логическая функция А1	_ _ _ X∙Y∙Z	_ X∙Y∙Z	___ X∙Y∙Z	_ _ X∙Y∙Z	_ _ X∙Y∙Z	___ X∙Y∙Z	_ _ _ X∙Y∙Z	_ X∙Y∙Z	_ X∙Y∙Z	X∙Y∙Z

По оставшейся цифре:

Таблица 3

Оставшаяся цифра
К пункту 1 задания	Нижняя граничная частота Fн, Гц
К пункту 2 задания	Коэффициент усиления по напряжению для источника сигнала Ku1
К пункту 3 задания	Логическая функция A2	_ X∙Y∙(Z∙X+ Z∙Y)	___ _ X∙Y∙(X∙Z+ Z)	_ X∙Y∙(X∙Y+ X)	_ Y∙(Z + Z∙X)	_ Z∙Y∙(X∙Z+ X)	_ X∙(X∙Y∙Z+ Z∙Y)	_ _ Z∙(X∙Y∙Z+ Z∙Y)	_ (X∙Y + Z∙X)∙Z∙Y	___ (Z∙Y+ Z∙X)∙Y∙Z	X∙Y

Прочие данные:

Таблица 4

Допустимые частотные искажения на граничной частоте Mн	1,41
К пункту задания 2	Динамический диапазон выходного напряжения D, дБ
Максимальная температура окружающей среды Tm, 0C

МЕТОДИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ

К пункту 1.1

Вычертить принципиальную электрическую схему транзисторного усилительного каскада (рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема транзисторного усилительного каскада

Рассчитать сопротивление резистора коллекторной цепи транзистора:

где К_R — коэффициент соотношения сопротивлений R_н и R_к

K_R = 1.2 ÷ 1.5 при R_н ≤ 1кОм

K_R = 1.5 ÷ 5.0 при R_н > 1кОм

Номинал резистора R_к выбирается по приложению 2. Определить эквивалентное сопротивление нагрузки каскада

Найти амплитуду коллекторного тока транзистора:

Определить ток покоя (ток в рабочей точке) транзистора

где k_з - коэффициент запаса.

k_з=0,7÷0,95

k_з=0,7 — максимальные нелинейные искажения,

k_з=0,95 — максимальный КПД.

Рассчитать минимальное напряжение коллектор - эмиттер в рабочей точке транзистора:

U_{кэп min} = U_нm + U₀

где U₀ — напряжение коллектор-эмиттер, соответствующее началу прямолинейного участка выходных характе­ристик транзистора, В;

U₀ =1В — для транзисторов малой мощности (Р_к ≤ 150мВт);

U₀ =2В — для транзисторов большой и средней мощности (Р_к > 150 мВт).

Если U_{кэп min}меньше типового значения U_кэп=5В, то выбрать U_кэп=5В, противном случае,

U_кэп= U_{кэ min}

Рассчитать напряжение источника питания

,

значение расчетного напряжения U_п округлить до ближайшего целого числа.

Определить и выбрать номинал сопротивления резистора эмиттерной цепи транзистора:

Выбрать транзистор из приложения 1 по параметрам:

а) максимально допустимое напряжение коллектор –эмиттер

б) максимальный допустимый средний ток коллектора

I _{к доп} > I _кп

в) максимальная мощность рассеивания на коллекторе Р _{к max} при наибольшей температуре окружающей среды Т_m находится по формуле:

где Р_{к доп}— максимально допустимая мощность рассеивания на коллекторе при температуре окружающей среды Т₀, Вт

Т_{п max} — максимальная температура перехода, ^оС;

T₀ — температура окружающей среды, при которой нормируется Р_{к доп}, 25°С;

Р _{к доп}, Р_{к доп,} Т_{п max} — справочные величины.

Вычертить входные и выходные характеристики выбранного транзистора.

На выходных характеристиках транзистора построить нагрузочную прямую постоянного тока по точкам А, В с координатами (рис. 2б)

точка А U_кэ = 0,

точка В U_кэ = U_п,

На пересечение нагрузочной прямой и прямой I_к = I_кп нанести рабочую точку С. Уточнить напряжение U_кэ врабочей точке (U_кэп=U_кэ в точке С).

Рис. 2а Входные и выходные характеристика транзистора (к пункту 1)

Определить ток базы I_бп транзистора в точке С (рабочей точке).

Рис. 2б

На входную характеристику (рис. 2а) нанести рабочую точку С — пересе-чение входной характеристики (при U_кзп) и прямой I_б = I_бп- Определить U_бэп

Выбрать ток, протекающий через базовый делитель:

I_д = (5 ÷ 10) I_бп

Рассчитать сопротивления и выбрать номиналы резисторов базового делителя R_б1 , R_б2

;

Найти эквивалентное сопротивление базового делителя: