Другие предметы \ Радиопередающие устройства

Определение параметров транзистора КТ315А

Страницы работы

13 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

2. Определение параметров транзистора КТ315А

Эквивалентная схема нелинейной модели Эберса-Молла биполярного транзистора имеет вид:

Исходными данными для расчета параметров модели являются:

-- режим работы транзистора по постоянному току I_ок и I_окэ;

-- статические коэффициенты передачи тока в схеме с общим эмиттером h_21эи h_21э_max;

-- модуль коэффициента передачи тока | h_21э| на высокой частоте;

-- постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте τ_к;

-- напряжение насыщения U_кэн;

-- время рассасывания t_расс;

-- емкость эмиттерного перехода C_э;

-- емкость коллекторного перехода C_к;

-- условия измерения этих параметров;

-- входные и выходные характеристики транзистора I_б=f(U_бэ) и I_к=f(U_кэ).

В результате расчета требуется определить:

-- прямой и инверсный коэффициенты передачи по току в схеме с общей базой;

-- ток насыщения I_s ;

-- омические сопротивления базы r_б, эмиттера r_э и коллектора r_к;

-- прямое и инунрсное время пролета носителей через базу;

-- барьерную ёмкость эмитторного C_эб и коллекторного C_кб переходов при нулевых смещениях на переходах.

Транзистор КТ315А – это кремневый планарно-эпитаксиальный усилительный транзистор n-p-n типа. Предназначенный для работы в усилителях высокой, низкой и промежуточной частоты радиоэлектронной аппаратуры широкого применения. Выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими выводами.

Обозначение	Значение	Режим измерения
h₂₁_min	20	U_кэ=10В; I_э=1mА; Q=25°C;
h₂₁_max	90	U_кэ=10В; I_э=1mА; Q=20°C;
\|h₂₁\|	2.5	U_кэ=10В; I_э=5mА; f=100mHz;
τ_к	500пс	U_кб=10В; I_э=5mА; f=10mHz;
Обозначение	Значение	Режим измерения
U_кэнас	0,4В	I_к=20mA; I_б=2mA;
t_расс	10нс	I_к=10mA; I_б=1mA;
С_э	2,5пФ	U_бэ=0В;
C_к	7пФ	U_кб=10В;

Параметры определяются в следующей последовательности.

Вычисляется среднегеометрическое значение статического коэффициента предачи тока в схеме с ОЭ:

;

Определяется значение прямого коэффициента передачи по току:

;

По выходным характеристикам транзистора определяется омическое сопротивление коллектора:

Ом;

Вычисляется инверсный коэффициент передачи:

где I_кн, I_б – токи при которых измеряется U_кэн , – температурный потенциал. При Т=293°К и 0.026 В.

Определяется значение барьерных емкостей :

пФ;

C пФ;

где U и U – напряжения, при которых производились измерения емкостей Cи С , m0.33 , m0.5, – контактная разность потенциалов.

Граничная частота усиления в схеме с ОЭ равна:

^M^Гц;

где – частота на которой произведено измерение .

Вычисляется среднее время полета в прямом включении:

нс;

где - ток коллектора измерения , и – значение барьерных емкостей, соответствующие режиму измерения .

Для определения по выходной характеристике находят напряжение , которое соответствует заданной величине и . Значение и вычисляются по формулам:

пФ;

где – напряжение коллектор-база, при котором измерялась величина .

Постоянная времени рассасывания вычисляется через время рассасывания :

нс;

где ,, – режимы измерения , определяемые по справочникам. Если ток рассасывания в справочнике не указан, его можно принять = .

Определяется среднее время пролета в инверсном включении из следующего соотношения:

нс;

Вычисляется омическое сопротивление базы :

Ом;

где - емкость коллекторного перехода , соответствующая режиму измерения .

По справочным данным определить не преставляется возможным, поэтому для транзисторов малой мощности можно принять Ом.

Для определения тока насыщения задаемся величиной базового тока по входной характеристике при находим значение соответствующую выбранному току и вычисляем по формуле:

пA;

Диффузионные емкости и зависят от режима работы транзистора по постоянному току при mA. При нормальном включении транзистора и равны:

а при инверсном включении:

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………….….

1. Описание схемы…………………………………………….…...

2. Определение параметров модели транзистора………..……....

3. Математическая модель блока №3 по постоянному току.…...

4. Математическая модель блока №3 по переменному току…. ..

5. Расчет схемы в номинальном режиме……………..………..…

6. Расчет схемы при вариации параметров……………… ……..

Заключение…………………………………………………….

Список использованной литературы:

1. Шатило Н.И. Методическое пособие по курсу «Основы автоматизации проектирования радиоэлектроныых устройств» МРТИ.1992.

2. Шатило Н.И. Методическое пособие по курсу «Основы автоматизации проектирования радиоэлектроныых устройств» МРТИ.1998.Ч-2

3. Галкин В.И. Начинающему радиолюбителю. Минск. «Полымя» 1995.

Электрические параметры и предельные значения допустимых режимов работы транзистора ГТ308А.

Обозначение	Режим работы	ГТ308А
H21э	Uкб=-1 В; Iэ=10 мА; f=50 Гц qокр=25 °С qокр=70 °С qокр= -60 °С	20…75 20…200 ³ 15
H21э	Uкб=-5 В; Iэ=5 мА; f=20 МГц	³ 4.5
Ikб0, МкА	-60 °С £qокр £ 25 °С Uкб= -5 В; Uкб= -15 В; qокр=70 °С; Uкб= - 10 В;	£ 2 £ 5 £ 90
Iэб0, МкА	Uбэ= -2 В Uбэ= -3 В Uкб= -5 В; Iэ=5 мА; f=20 МГц;	£ 50 £1000 ³4.5
Кш,дБ	Uкб= -5 В; Iэ=5 мА; f=1.6 МГц;	---
Uкэ0.н, В	Iк=50 мА; Iб= 3 мА	- 1.5
Uбэ.н,В	Iк=10 мА; Iб=1 мА;	- 0.5
Uкб0. Max,В	qокр £ 45 °С	-20
Ск,пФ	Uкб= -5 В; f=5 МГц;	£ 8
Сэ,пФ	Uэб= -1 В; f=5 МГц;	£ 25
tрас.мкc	Iк=50 мА; Iб=4 мА; tи= 5 мкс; f=1..10 МГц;	£ 1
tк, пс	Uкб= -5 В; Iэ=5 мА; f=5 МГц;	400

*KURSOVOY PROEKT PO OKPRTU*

* SHPAK gr.940103*

R1 2 3 22K

R2 2 0 22K

R3 3 4 3K

R4 5 0 2K

R5 5 7 2K

R6 3 6 510

R7 8 10 1K

R8 9 0 270

R9 3 10 62K

R10 10 0 20K

R11 3 11 310

R12 12 0 170

R13 13 0 22K

.param k=1

.step param k list 0.8 2 5

C1 1 2 5.0UF

C2 6 0 10UF

C3 7 8 5.0UF

C4 8 9 {K*160PF}

C5 9 10 {K*160PF}

*C6 3 O 10UF

C7 11 13 10UF

Q1 4 2 5 KT315a

Q2 7 4 6 KT361a

Q3 11 10 12 KT315a

.model KT315a NPN

.model KT361a PNP

VS 3 0 DC 12V

VIN 1 0 AC 0.01

.AC DEC 50 1khz 500MEGHZ

.DC VS 0.5 20.5 5

.Tran 0.5us 4us

.Four 84KHZ v(13)

.PROBE

.PRINT AC V(13)

.END

BJT MODEL PARAMETERS

KT315a KT361a

NPN PNP

IS 100.000000E-18 100.000000E-18

BF 100 100

NF 1 1

BR 1 1

NR 1 1

SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

(1) 0.0000

(2) 5.9318

(3) 12.0000

(4) 10.1990

(5) 5.1700

(6) 10.9910

(7) 9.0879

(8) 1.9415

(9) 0.0000

(10) 1.9415

(11) 9.9800

(12) 1.1188

(13 ) 0.0000

HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED

NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)

1 8.400E+04 9.788E-10 1.000E+00 -1.522E+02 0.000E+00

2 1.680E+05 5.114E-10 5.225E-01 1.452E+02 2.974E+02

3 2.520E+05 3.349E-11 3.422E-02 7.207E+01 2.243E+02

4 3.360E+05 2.251E-10 2.300E-01 -1.576E+02 -5.391E+00

5 4.200E+05 2.044E-10 2.088E-01 1.381E+02 2.903E+02

6 5.040E+05 3.083E-11 3.150E-02 5.564E+01 2.079E+02

7 5.880E+05 1.164E-10 1.190E-01 -1.604E+02 -8.126E+00

8 6.720E+05 1.236E-10 1.263E-01 1.320E+02 2.842E+02

9 7.560E+05 2.746E-11 2.805E-02 4.143E+01 1.937E+02

HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED

NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)

1 8.400E+04 9.539E-10 1.000E+00 -1.545E+02 0.000E+00

2 1.680E+05 5.184E-10 5.435E-01 1.395E+02 2.939E+02

3 2.520E+05 7.710E-11 8.082E-02 4.980E+01 2.043E+02

4 3.360E+05 1.862E-10 1.952E-01 -1.568E+02 -2.275E+00

5 4.200E+05 1.839E-10 1.928E-01 1.294E+02 2.839E+02

6 5.040E+05 5.561E-11 5.830E-02 2.306E+01 1.775E+02

7 5.880E+05 9.593E-11 1.006E-01 -1.493E+02 5.203E+00

8 6.720E+05 1.003E-10 1.052E-01 1.266E+02 2.811E+02

9 7.560E+05 4.096E-11 4.295E-02 5.142E+00 1.596E+02

HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED

NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)

1 8.400E+04 8.378E-10 1.000E+00 -1.573E+02 0.000E+00

2 1.680E+05 4.557E-10 5.439E-01 1.307E+02 2.880E+02

3 2.520E+05 1.170E-10 1.396E-01 1.536E+01 1.727E+02

4 3.360E+05 1.705E-10 2.035E-01 -1.402E+02 1.710E+01

5 4.200E+05 1.384E-10 1.652E-01 1.326E+02 2.899E+02

6 5.040E+05 6.087E-11 7.265E-02 -1.418E+01 1.431E+02

7 5.880E+05 1.138E-10 1.359E-01 -1.355E+02 2.186E+01

8 6.720E+05 8.210E-11 9.799E-02 1.407E+02 2.981E+02

9 7.560E+05 3.747E-11 4.472E-02 -3.237E+01 1.249E+02

1. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ:

Принципиальная схема проектируемого устройства предстваляет собой трехкаскадный усилитель выполненный на кремниевых высокочастотных транзисторах малой мощности. 2 каскада на транзисторах типа КТ315А, а один на транзисторе типа КТ361А, которые включены по каскадной схеме.

Емкость С1 является разделительной по постоянному току, резисторы