Исследование ключевых схем на биполярных транзисторах
Характеристики транзистора BC337
Download 0.6 Mb.
|
1 2
|
Характеристики транзистора BC337
Структура - n-p-n Напряжение коллектор-эмиттер, не более: 45 В Напряжение коллектор-база, не более: 50 В Напряжение эмиттер-база, не более: 5 V Ток коллектора, не более: 0.8 А Рассеиваемая мощность коллектора, не более: 0.625 Вт Коэффициент усиления транзистора по току (hfe): от 100 до 630 Граничная частота коэффициента передачи тока: 100 МГц Корпус: TO-92 Найдем параметры эквивалентной схемы ключа: RБ = h11э 1.1 Построение семейства статических входных и выходных характеристик транзистора BC337A, соответствующих схеме с ОЭ. Снятие семейства входных характеристик транзистора BC337, соответствующих схеме с ОЭ Iб = f(Uбэ) при Uкэ = 0 В и Uкэ = 8 В. Для этого собрали схему рис.2 для измерения параметров транзистора. Рис. 2. Снятие семейства входных характеристик транзистора Полученные значения IБ и UБЭ сведем в таблицу 1. По ним построим семейство статических входных характеристик транзистора BC337. Таблица 1. Семейство статических входных характеристик транзистора BC337A соответствующих схеме с ОЭ Iб = f(Uбэ) при Uкэ = 0 В и Uкэ = 8 В.
По соответствующим данным построим график Iб = f(Uбэ) входных характеристик транзистора (Рис.3). Рис.3. График Iб = f(Uбэ) входных характеристик транзистора BC337 Снятие семейства выходных характеристик транзистора, соответствующих схеме с ОЭ Iк = f(Uкэ) при Iб = const. Для снятия и постройки семейства статических выходных характеристик транзистора BC337, соответствующих схеме с ОЭ используем характериограф-IV в программной среде Мультисим (рис.4). Как использовать характериограф-IV хорошо объяснено на сайте https://cxem.net/comp/comp193.php Рис.4. Снятие семейства выходных характеристик транзистора На характериографе следует получить не менее 5 ветьвей выходных характеристик. Для этого в окошке «параметры моделирования» для базового тока I_b параметр «приращение» =5. Напряжение UКЭ меняем от 0 до 20 В. Приращение= 50 мВ. Используя характериограф-IV заполним таблицу 2. При этом, значения тока I_b ставим то значение которое выдает характериограф. Таблица 2. Семейство статических выходных характеристик транзистора BC337A соответствующих схеме с ОЭ Iк = f(Uкэ) при Iб = const.
По соответствующим данным построим график Iк = f(Uкэ) выходных характеристик транзистора (Рис. 4). Рис.5. График Iк = f(Uкэ) выходных характеристик транзистора BC337 На семействе выходных характеристик БТ проводим нагрузочную прямую, описываемую уравнением , через две точки, лежащие на осях координат: точку с координатами , на оси напряжений и точку с координатами , на оси токов. Найдем точки пересечения нагрузочной прямой с кривыми , которые определяют токи базы и выходные напряжения ключа ( ), где N – количество таких точек. Рис.6. Определение UКЭi Таблица 3. Значения выходного напряжения
Определим RБ RБ = h11э Для этого используем рис. 5 точку 2 (середина нагрузочной линии) при котором IБ2=72 мкА. Определим h11э по входной характеристике: Рис.7. Определение h11э Из рис. 6 получим, что Iб1=36 мкА, Iб3=108 мкА, Uбэ1=658 мВ, Uбэ3=698мВ. Тогда h11э определится: Таким образом RБ = h11э=555,5 Ом Входная ВАХ БТ , соответствующая , позволяет найти напряжения , соответствующие выходным напряжениям . Рис.8. Определение Uбэi Тогда соответствующие входные напряжения вычисляются согласно выражению: . Таблица 4. Результаты расчета входного напряжения
Полученные пары значений и позволяют построить передаточную характеристику ключа. Высокий выходной уровень соответствует работе БТ в режиме отсечки (точка «0» рис. 6): .=6,43В Низкий выходной уровень соответствует работе в режиме насыщения (точка «5» рис. 6)т . Построим передаточную характеристику: Таблица 5. Передаточная характеристика
Рис.9. Передаточная характеристика транзисторного ключа На передаточной характеристике ключа имеется три области: отсечки, соответствующая малым уровням входного напряжения; активная область, соответствующая переключению БТ из режима отсечки в режим насыщения и наоборот; область насыщения, соответствующая большим уровням входного напряжения. При более точных расчетах передаточной характеристики ключа необходимо учитывать зависимость статического коэффициента передачи по току от величины тока базы . ВЫВОДЫ: Исследование ключевых схем на биполярных транзисторах является важным этапом в разработке электронных устройств. Биполярные транзисторы широко используются в различных схемах, таких как усилители, генераторы, инверторы и т.д. В процессе исследования ключевых схем на биполярных транзисторах необходимо учитывать множество факторов, таких как мощность, частоту работы, коэффициент усиления и др. Важно также учитывать особенности работы биполярных транзисторов, такие как насыщение и переключение. Одной из наиболее распространенных ключевых схем на биполярных транзисторах является схема с обратной связью. Она позволяет управлять выходным сигналом путем изменения уровня входного сигнала. Эта схема широко используется в усилителях и других электронных устройствах.Еще одной распространенной ключевой схемой на биполярных транзисторах является схема с двумя транзисторами. Она позволяет управлять выходным сигналом путем изменения уровня входного сигнала и обеспечивает более высокий коэффициент усиления. Таким образом, исследование ключевых схем на биполярных транзисторах является важным этапом в разработке электронных устройств. Оно позволяет выбрать оптимальную схему для конкретного приложения и обеспечить высокую эффективность работы устройства. В проведения вычислений и исследования ключевых схем на биполярных транзисторах я пришел к следующим выводам: Биполярные транзисторы представляют собой важный элемент в электронике и широко применяются в различных устройствах, таких как усилители, генераторы и ключевые схемы. Исследование этих схем помогает лучше понять их работу и оптимизировать их производительность. Определение оптимальных рабочих точек транзисторов является ключевым моментом при проектировании схем. Это позволяет достичь наилучших характеристик по отношению к требованиям схемы и обеспечить эффективную работу транзисторов. При анализе ключевых схем на биполярных транзисторах необходимо учитывать различные параметры, ток коллектора, напряжение коллектор-эмиттер и потери мощности. Знания, полученные из вычислений и анализа ключевых схем, помогают создать более эффективные и надежные устройства. В заключение, исследование ключевых схем на биполярных транзисторах предоставляет важную информацию о их характеристиках и возможностях. В результате проведенного исследования ключевых схем на биполярных транзисторах можно сделать вывод о том, что такие схемы являются важным элементом в современной электронике. Использование биполярных транзисторов позволяет создавать усилители, генераторы, импульсные и цифровые устройства, а также другие электронные компоненты. Download 0.6 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2