Расчет элементов схемы, обеспечивающих ее работу при токе нагрузки 12 мА, страница 2

Исходные данные:

Еп=24в

β=25

Краз=12

Iн=12мА

Для расчета используем микросхему К155ЛА3

Ее номинальные параметры:

Тип Элемента
К155ЛА3

Константы используемые в расчете схемы:

    

Тепловой потенциал мВ

Расчет схемы:

1) Расчет токов на транзисторе VT4:

Ток коллектора:

Ток базы:

Ток эмиттера:

2) Расчет сопротивления R_Н:

Выбираем сопротивление из ряда Е24:

Расчет мощности этого резистора:

3) Расчет сопротивления R_4:

Выбираем сопротивление из ряда Е24:

Расчет мощности этого резистора:

4) Расчет сопротивления R_5:

R₅ нужен для того, чтобы при открывании транзистора VT6 протекал такой ток, чтобы транзистор не вышел из строя, выбираем его примерно

R₅ =150 Ом

Проверка правильности выбора резистора  R₅:

Условие выполняется, следовательно резистор подобран правильно.

5) Расчет токов на транзисторе VT6:

Ток коллектора:

Ток базы:

Ток эмиттера:

6 )Расчет тока I_R8:

Так как ток проходящей через резистор R₇ создает падение напряжение, если убрать из схемы резистор R₈, то падение напряжение , и транзистор может открыться, чтобы этого не допустить, нужно ставить резистор R₈ для того чтобы уменьшить падение напряжение  и ток проходящий через него составлял не менее чем 20%I_б7.

7) Расчет сопротивления R₈:

Выбираем сопротивление из ряда Е24 таким, чтобы обеспечить надежное запирание транзистора VT5.

По рассчитанному значению выбираем резистор с номинальным сопротивлением

Расчет мощности этого резистора:

По мощности выберем резистор, это резистор С2-23.

Номинальная мощность  -

8) Проверка условия запирания транзистора VT6

при насыщенном состоянии транзистора VT5:

Пусть , тогда

из проверки условия видно что, транзистор открыт.Поэтому подбираем резистор, таким образом, чтобы условие    выполнялось.

9) Расчет тока I_R7 и сопротивления R₇:

Аналогично из предыдущего, из ряда Е-24 выбираем резистор с номинальным сопротивлением.

Расчет мощности этого резистора:

По мощности выберем резистор, это резистор С2-23.

Номинальная мощность  -

10) Проверка правильности выбора резисторов:

(По рисунку)

При  

Расчет тока I_R7

Напряжение

При  

Расчет тока

Расчет напряжения

Результаты проверки показывают, что транзистор VT5 при  закрыт, а при  транзистор открыт.

11) Расчет тока I_R3:

Для определения I_R3 зададим сопротивление для ограничения тока коллектора. Транзистор VT3 открыт, транзисторы VT2 и VT5 –закрыты.

(По рисунку 2)

Напряжение на диоде VD:  

12) При  определим токи и сопротивление R₆ на транзисторе VT5.

Из предыдущей схемы на выходе схемы логический ноль на базе транзистора VT5 должная быть логическая единица.

(По рисунку 3)

Расчет тока I_R7:

 

Расчет тока коллектора I_К5:

Расчет тока базы I_б6:

Расчет тока на резисторе R₆:

Расчет сопротивления R₆:

13) Расчет тока эмиттера на транзисторе VT2:

14) Расчет тока I_R2  и сопротивления R₂ на транзисторе VT2:

(По рисунку 4)

 или

Расчет тока базы транзистора VT2:

 

15) Расчет токов и  сопротивления R₁ и на транзисторе VT1:

(По рисунку 5)

Расчет тока базы транзистора VT1:

Расчет сопротивления R₁:

16) Расчет и построение выходной характеристики:

(По рисунку 6)

Условие перехода из активного режима в режим насыщения

При

 

17) Расчет и построение входной характеристики:

(По рисунку 7)

18) Выбор транзистора:

Выбираем транзистор малой мощности по максимальному току  коллектора (I_Н)

, подходит транзистор КТ396А9

Его номинальные параметры:

Тип элемента
КТ396А9	40	10	100	100	30…250	0,5	2,100

Список литературы:

1. Полупроводниковые приборы. Транзисторы. Дополнение первое: справочник. – М.: Рикел, Радио и связь, 1994. – 232с.: ил.
2. Резисторы:  Справочник / В.В. Дубровский, Д.М. Иванов, Н.Я. Пратусевич и др.; Под ред. И.И. Четвертакова и В.М. Терехова. – 2-е изд., перераб. и дор. – М.: Радио и связь, 1991. – 528с.: ил.
3. Микросхемотехника: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1990. – 496 с.: ил.
4. Расчет элементов цифровых устройств: Учебное пособие/ Л.Н.Преснухин, Н.В. Воробьев, А.А. Шишкевич; Под ред. Л.Н. Преснухина. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1991. – 526 с.: ил