Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Работа № 3. ключевой РЕжим РАБОТЫ ТРАНЗИСТОРА

Цель работы - исследовать статические режимы и переходные процессы в схеме простого транзисторного ключа. Продолжительность работы - 3,5 часа.

Теоретическая часть

Транзисторные ключи (ТК) являются основой логических элементов ЭВМ.
Дня отображения двоичных символов используются статические состояния ТК, в которых транзистор работает в режимах отсечки или насыщения. Во время переходных процессов при переключении из одного статического состояния в другое транзистор работает в нормальном и инверсном активных режимах.

Основными параметрами статических состояний ТК являются напряжение насыщения Uкэн и обратный ток Jко. Режим отсечки ТК (рис. 12) характеризуется низким уровнем напряжения

Uвых=-Ек+JкоRк(-Ек. В режиме насыщения через ТК протекает ток

[pic] Uвых=Uкэ(0.

Основными параметрами переходных процессов являются: при включении ТК tз - время задержки и tф - длительность фронта, а при выключении tрас - время рассасывания накопленного в базе заряда и tc - длительность среза.

На рис. 13 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие переходные процессы в ТK. Время задержки [pic], где (вх=RбСвх ; Uб0- начальное напряжение на Свх. Длительность фронта определяется по формуле

[pic]

Рис. 13. Временные диаграммы работы транзисторного ключа

Для удобства измерения фронта его часто определяют как время нарастания тока от уровня 0.1Jкн до уровня 0.9Jкн ; [pic]. В этих формулах
[pic] (fв- верхняя граничная частота каскада ОЭ), а [pic]- коэффициент насыщения. Ток базы, соответствующий границе насыщения, [pic]

Время рассасывания заряда в базе [pic], где (u - время жизни неосновных носителей в базе в режиме насыщения.

Время рассасывания характеризуется интервалом времени от момента подачи запирающего входного напряжения +Еб2 до момента, когда заряд в базе уменьшается до граничного значения Qгр=Jбн(u,при котором транзистор переходит из насыщенного состояния в активный режим. Если коллекторный переход запирается раньше эмиттерного (tк>Rc и Rн>>Rc, кu0(SRс.

[pic]

На высоких частотах нельзя пренебрегать емкостями, шунтирующими нагрузку. К ним относятся: выходная емкость рассматриваемого каскада, входная динамическая емкость транзистора следующего каскада (или емкость нагрузки) и паразитная монтажная емкость. Эти емкости включены между собой параллельно, поэтому в эквивалентной схеме рис. 17г емкость С0 равна их сумме.

Постоянная времени (в перезаряда заряда емкости С0 равна:
(в=С0(Ri||Rc||Rн). Соответственно высшая граничная частота fв полосы пропускания усилителя определяется как fв =(2((в)-1. Расширить полосу пропускания усилителя в условиях, когда уже заданы Rн и тип транзистора, можно только за счет уменьшения Rc. Однако при этом уменьшается кu0.

На низких частотах становится заметным сопротивление разделительного конденсатора Ср. Постоянная времени (н перезаряда Ср как видно из эквивалентной схема рис. 17д, равна (н =ср(Ri||Rc+Rн), и если в качестве Rн выступает Rз последующего каскада, то Rн>>Rc, и тогда (н (СрRн. Низшая граничная частота fн полосы пропускания связана с (н следующим образом: fн=(2((н)-1. Поэтому для расширения полосы пропускания усилителя в сторону низших частот нужно увеличивать Ср и Rн.

Амплитудные характеристики усилителя Uвх=f(Uвх) по которым определяют кu0 и Uвхмакс, обычно снимаются на средней [pic] или близкoй к ней частоте.
На этой частоте сдвиг по фазе между выходным и входным сигналами отсутствует, а влиянием реактивных компонентов на работу схемы можно пренебречь.

При усилении импульсных сигналов усилитель с ограниченной полосой пропускания (в пределах fв -fн ) искажает их форму. Если подать на вход усилителя идеальный прямоугольный импульс, то на выходе получится сигнал с длительностью фронта (ф =2,2(в и относительным спадом вершины
(U=(U/Um=(и/(н где (U -абсолютный спад вершины импульса, а Um и (и . – соответственно амплитуда и длительность выходного импульса.

Одним из путей расширения полосы пропускания усилителя, а следовательно, уменьшения искажения усиливаемых импульсных сигналов является дополнение усилителя специальными корректирующими цепями. Такие цепи представлены на принципиальной схема усилителя рис. 18а. Здесь Rф и Сф обеспечивают улучшение низкочастотных свойств усилителя, а Lк - высокочастотных. Действие этих цепей основано на увеличении сопротивления нагрузки в выходной (стоковой) цепи транзистора на тех частотах, где в некорректированном усилителе наблюдался спад усиления.

[pic]

Рис.18. Принципиальная схема широкополосного усилителя с цепями коррекции а) и его эквивалентные схемы на низких б) и высоких в) частотах

В области низких частот эквивалентную схему выходной цепи усилителя можно представить как на рис. 186. Она построена (с целью упрощения анализа) в предположении, что Ri и Rф значительно больше Rс. Из рассмотрения этой эквивалентной схемы вытекает, что выходное напряжение, определяемое формулой

[pic]

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: дипломная работа на тему, контрольная 3, электронный реферат.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата