Исследование биполярного транзистора МП-40А


Задание для РГЗ

1. Выписать из справочника параметры транзистора МП – 40А. Нарисовать чертеж выводов транзистора.

2. Зарисовать входную и выходную характеристики транзистора.

3. Нарисовать схему с общим эмиттером. Определить графически h-параметры для схемы с общим эмиттером.

4. Нарисовать схему с общим коллектором и общей базой. Рассчитать h-параметры для схем включения с общим коллектором и общей базой.

5. Анализ по полученным результатам.

Транзистор коллектор схема

Связь между h – параметрами в различных схемах включения

Справочные параметры транзистора МП – 40А

Промышленностью выпускается 4 группы транзисторов МП – 40А – “В, Г, Д, Е” – В справочниках приводятся параметры и характеристики на группу транзистора. Для проведения расчета выбираю транзистор группы “Д”, т. е. транзистор МП – 40А.

Условное наименование транзистора имеет 5 элементов

1 элемент2 элемент3 элемент4 элемент5 элемент
МП40А
Обозначает исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен транзистор. М – Кремниевый сплавной.Буква определяющая подкласс (или группу) транзистора п – полевой.Характеризует назначение прибора. 2 – 3. 30 МГц (средней частоты).Число обозначающее номер разработки транзистора.Буква, условно определяющая классификацию транзисторов по параметрам.

Характеристика транзистора МП-40А: кремневый сплавной, германиевый р-п-р транзистор, предназначен для работы в усилительных и переключающих схемах. Корпус металлический, герметичный, с гибкими выводами. Масса транзистора не более 2 г.

Условное обозначение.

НаименованиеОбозначениеЗначениеРежимы измерения
MinМаксUк, ВUэ, ВIк, мАI в, мАIэ, мАF, Гц
Обратный ток коллектораIкбо0,5155
Обратный ток эмиттераIэбо5305
Входное сопротивление транзистора в режиме малого сигнала, ОмH11б2535511
Коэффициент обратной связи по напряжениюH12б110-35-Ю” 3511
Коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с ОЭH21э2040511
Выходная проводимость в режиме малого сигнала при х. х., мкСмH22б0,53,3511
Предельная частота коэффициента передачи тока, МГцFh21б1,03,051
Емкость коллекторного перехода, пФСк20505465
Коэффициент шума, дБКш5121,50.51
Сопротивление базы, Ом20051465

Максимально допустимые параметры (гарантируются при температуре окружающей среды, Тс=-60…+70° С):

Iк max – постоянный ток коллектора, мА ………………………… 20

Iк, и max – импульсный ток коллектора, мА ……………………. 150

Uэк max – постоянное напряжение эмиттер-база, В……………….. 5

Uкб max – постоянное напряжение коллектор-база, В ……………. 30

Uкэ max – постоянное напряжение коллектор-эмиттер, В ………… 30

Pк max – постоянная рассеиваемая мощность коллектора, мВт …… 150

При Тс=+100° С ……… 75

Uкб пр – пробивное напряжение коллектор-база, В ………………. 30

Uкэ и max – импульсное напряжение коллектор-база, В ………….. 30

Uкб и max – импульсное напряжение коллектор-эмиттер, В ………. 30

Допустимая температура окружающей среды, °С ………… -60 … +70

Графическое определение h – параметров для схемы с общим эмиттером

∆Iб=0,2 мА

Величины А-параметров можно определить по статистическим входным и выходным характеристикам задавая приращение одному из параметров. Параметры h11и h 12 определяются по входным характеристикам. Параметры h21 и h22 определяются по семейству выходных характеристик.

Входное сопротивление – сопротивление транзистора входному току.

Коэффициент обратной связи по напряжению показывает, какая часть выходного сигнала транзистора поступает на его вход.

Коэффициент усиления по току показывает во сколько раз изменение тока 1к больше фиксированного изменения тока Iб.

Выходная проводимость характеризует внутреннее выходное сопротивление транзистора.

Включение транзистора по схеме с общим эмиттером

Каскад по схеме с ОЭ при усилении переворачивает фазу напряжения, т. е. между выходным и входным напряжением имеется фазовый сдвиг 180. Достоинство схемы с ОЭ – удобство питания ее от одного источника, поскольку на коллектор и базу подаются питающие напряжения одного знака. Недостатки данной схемы – худшие по сравнению со схемой ОБ частотные и температурные свойства. С повышением частоты усиление в схеме с ОЭ снижается в значительно большой степени, нежели в схеме с ОБ. Режим работы схемы ОЭ сильно зависит от температуры.

Расчет h – параметров для схемы включения с общей базой

Данная схема дает значительно меньшее усиление по мощности и имеет еще меньшее входное сопротивление, чем схема с ОЭ. Но по своим частотным и температурным свойствам она значительно лучше схемы ОЭ. Для схемы ОБ фазовый сдвиг между выходным и входным напряжением отсутствует, т. е. фаза напряжения при усилении не переворачивается. Каскад по схеме ОБ вносит при усилении меньшие искажения, нежели каскад по схеме ОЭ.

Расчет h – параметров для схемы включения с общим коллектором

В схеме OK входное напряжение полностью передается обратно на вход, т. е. очень сильна отрицательная обратная связь. Выходное напряжение совпадает с входным и почти равно ему (выходное напряжение повторяет входное). Поэтому данный каскад обычно называют эмиттерным повторителем.

Важнейшие параметры основных схем включения транзисторов

***Схема ОЭСхема ОБСхема ОК
H11Сотни – тысячиЕдиницы – десяткиДесятки – сотни
H120,01 – 0,10,1 – 11
|h21|Десятки – сотниНемного меньше единицыДесятки тысяч – сотни тысяч
1/h22Сотни – тысячиТысячи – сотни тысячСотни – тысячи

Анализ полученных результатов.

Сводная таблица полученных результатов

Исследуемый параметрСхема включения транзистораМп-40А
ОЭОБОК
h11 (входное сопротивление)166 Ом5,35 Ом166 Ом
h 12 (коэффициент обратной связи)0,020,141
| h 2 I | (коэффициент усиления по току)30310,97
1/h22 (выходное сопротивление)0,33 кОм11,6 кОм0,33 кОм

Входное сопротивление h 11 схемы включения транзистора должно быть максимальным, этим исключается шунтирующее действие каскада на предыдущий узел. По полученным входным сопротивлениям для различных схем включения делаем вывод, что наибольшими значениями обладает схема ОЭ и ОК. Однако схема ОК обеспечивает максимальную отрицательную обратную связь. Наименьшим входным сопротивлением h11 =5.35 Ом обладает схема с ОБ, что затрудняет ее использование с высокоомными выходными источниками. Данная схема применяется в основном совместно со схемой ОК (каскадные схемы включения).

Коэффициент обратной связи h 12 определяет коэффициент усиление каскада по напряжению. Наибольшим коэффициент усиления по напряжению, обладает схема ОЭ и ОБ (обратная связь минимальна). Схема с ОК имеет максимальную обратную отрицательную связь поэтому данная схема включения обладает минимальным усилением по напряжению.

Коэффициент усиления по току h21. Наименьшим усилением по току обладает каскад ОБ, наибольшим – каскад с ОК, следовательно схему с ОК целесообразно включать на каскады имеющие низкое входное сопротивление (например, генератор тока).

Выходное сопротивление 1/h22. Наибольшим выходным сопротивлением обладает схема с ОБ, что затрудняет ее использование в схемах имеющих низкое входное сопротивление.

Список используемой литературы

1. Транзисторыдля аппаратуры широкого применения: Справочник / К. М. Брежнева, Е. И. Гантман, Т. И. Давыдова и др. Под ред. Б. Л. Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981. – 656 с.: ил.

2. Жеребцов И. П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 352 с: ил.

3. Справочник радиолюбителя. – 3-е изд. Под общей редакцией А. А. Куликовского – М: Госэнергоиздат, 1961. – 500 с: ил.



Зараз ви читаєте: Исследование биполярного транзистора МП-40А