Файл: Занятие Расчет нелинейной цепи с диодом двумя методами.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 50

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

IмА




Рис 12.
Рис 11.
Рис 9.
Рис 10.

0
0
0
0
1
2
1
2
20
10
30
40
10
20


IмА
IмА
IбмА
IбмА
Uв
Uв
Uв
Uв
0,2 0,4
Uв
2 4 6 8
0,1 0,2
Uв
1 2 3 4
Uв




Рис 13.
Рис 14.
Рис 15.
Рис 16.



0
0
0
0
1 2 3 4
1
2
0,5
1
10
20
10
20


IмА
Uбэв
Uв
Uв
0,1 0,2
Uбэв
0,1 0,2
1 2




Рис 17.
Рис 18.
Рис 20.
Рис 19.
IмА
IмА
IмА

0
0
0
0
1
2
1
2
10
20
10
20
30


Uв
Uв
Uв
Uв
Uв
Uв
Uв
Uв
0,1 0,2
1 2
1 2 3
0,2 0,4 0,6



Практическое занятие


Расчет нелинейной цепи с транзистором графическим методом и методом линейно - кусочной аппроксимации.
1 Цель работы: научиться рассчитывать цепи с транзистором графическим методом; рассчитывать цепи с транзистором методом линейно= кусочной аппроксимации.

Учебные задачи:

1.ознакомиться с методами расчета пропускной способности канала;

2.научиться рассчитывать пропускную способность канала.

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь:- рассчитывать параметры электронных приборов и электронных схем по заданным условиям; работать со справочной литературой.

знать:- технические характеристики полупроводниковых приборов и электронных устройств.

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятия




Метод пересечения характеристик (метод опрокинутой характеристики) используется для анализа цепей, которые методом последовательного преобразования могут быть сведены к последовательному соединению двух элементов. При этом элементы характеристики элементом в общем случае могут иметь произвольный характер. Это могут быть либо два линейных элемента, либо линейный и нелинейный элементы, либо два нелинейных элемента. При этом один или оба из них могут быть управляемыми.

В основу метода может быть положено предположение о том, что суммарное напряжение на последовательно включённых элементах определяется внешним источником и не зависит от тока, протекающего в цепи. В соответствии со сказанным для цепи из двух элементов справедливы выражения




I = IR1= IR2, (4.5)

U1 (I) + U2 (I) = Uп.
При известных ВАХ элементов ток, удовлетворяющий системе (4.5), может быть легко найден графически. Для этого исходную характеристику одного из элементов зеркально отражают относительно оси токов (опрокидывают) и её начало сдвигают по оси напряжений на величину, пропорциональную входному напряжению цепи (отсюда и второе название метода – метод опрокинутой характеристики). Точка пересечения исходной характеристики одного и преобразованной характеристики второго элементов даст искомые ток I’ и падения напряжений
U1(I) и U2(I).

Используя описанный метод, легко исследовать процессы в цепях как при изменении параметров R1(I) и R2(I), так и при изменении внешнего напряжения Uп.





Инструкция (пример) по выполнению практического занятия
Для схемы на рис. определить входное напряжение, обеспечивающее получение выходного напряжения Uвых=Uп/2. Параметры схемы: Uп=15 В, Rк=15 Ом, =50 Ом. Транзистор КТ830 А. h21Э=25. Входные и выходные характеристики транзистора приведены на рис.

Решение. Воспользуемся для решения методом пересечения характеристик. Для этого на выходных характеристиках транзистора проведём нагрузочную прямую. Она пройдёт через точки U= Uп=15 В, I=0 и U=0, Iкз=15 В/15 Ом=1 А. Для выходного напряжения UКЭ=Uвых=7,5 В найдём точку пересечения одной из выходных характеристик с нагрузочной прямой – точка П. Найденная выходная характеристика соответствует току коллектора транзистора Iк=0,51 А и току базы =20 мА.

На входной характеристике транзистора отметим точку, соответствующую току IБ=20 мА (точка В). Через эту точку под углом к оси напряжения равным проведём прямую до пересечения с осью напряжений. Полученная точка пересечения и даст искомое входное напряжение.





и Uвх=1,76 В.

Данную задачу можно решить аналитически, используя кусочно-линейную аппроксимацию входной характеристики транзистора

,

где UБЭ0=0,68 В;



При выходном напряжении Uвых= Uп/2=7,5 В коллекторный ток транзистора должен быть равен



Так как транзистор в данном случае работает в активном режиме, то его ток базы может быть найден через значение коэффициента h21Э:



По второму закону Кирхгофа


3. Задание

3.1.Исходные данные для расчета взять из таблицы 1и занести в бланк отчета, графики из таблицы 2 перенести на лист в клетку, увеличив масштаб в 2-3 раза.

3.2 Расчет нелинейной цепи с транзистором графическим методом:

а)Рассчитать ток коллектора короткого замыкания


б)Построить на выходной характеристике нагрузочную прямую, отложив на оси напряжения точку соответствующуюUn.,а на оси тока точку соответствующуюIкз и соединив эти точки прямой линией.

в)Рассчитать выходное коллекторное напряжение

Uвых=

Г)Определить на выходной характеристике рабочую точку, отложив на оси напряжения точку соответствующую Uвыхm и восстановив из нее перпендикуляр до пересечения с нагрузочной прямой ,точка пересечения перпендикуляра и нагрузочной прямой и будет рабочей точкой.

д)По выходной характеристике определить для рабочей точки ток коллектора транзистораIки ток базы Iб.

Е)На входной характеристике транзистора определяем напряжение база-эмиттер ,отложив на оси тока точку соответствующуюIб, затем из этой точки проводим горизонтальную линию до пересечения с характеристикой, напряжение соответствующее точке пересечения и будет

Ж)Рассчитываем угол ,где

З)Определяем на оси напряжения входной характеристики,как точку пересечения оси линией проведенной под углом

3.3Расчет нелинейной цепи с транзистором методом линейно-кусочной аппроксимации

а)На входной характеристике произвольно задаем точку 1 несколько выше точки определяющей (примерно на 1см. по характеристике),для этой точки определяем
и ,проводим через эту точку касательную к характеристике, точка пересечения касательной и оси напряжения характеристики

б)Проводим расчет цепи методом линейно-кусочной аппроксимации:


Iб
Iб

3.4 Результаты расчетов занести в бланк отчета

Задания для практического занятия :

1.Взять данные своего варианта из таблицы 1.

2.Рассчитать неизвестные величины по образцу примера.

3. Расчет занести в бланк отчета.

4..Дать ответы на контрольные вопросы.

4.1.В чём недостатки графического метода расчёта.

4.2. Как строим нагрузочную прямую транзистора.

4.3. В чём сущность метода линейно кусочной аппроксимации.

4.4.Недостатки метода линейно кусочной аппроксимации.

Порядок выполнения отчета по практическому занятию

1 Цель работы.

2 Исходные данные.

4 Расчеты.

5 Ответы на контрольные вопросы.

Таблица №1


№ п/п
Хар-ки
Un. B
Rk. Ом
Rб. Ом
h 21э
Ik

мА
Iб

мкА
Uвх

В

1
1-2
35
50
22
100









2
3-4
40
90
40
70









3
5-6
30
60
35
60









4
7-8
40
35
25
50









5
9-10
38
600
120
67









6
11-12
18
12000
7000
40









7
13-14
20
125
100
100









8
15-16
40
6000
2500
66









9
17-18
42
1000
600
70









10
19-20
24
1100
700
50









11
1-2
38
55
30
100









12
3-4
32
80
45
70









13
5-6
40
55
25
60









14
7-8
34
40
26
50









15
9-10
40
580
100
67









16
11-12
20
10000
6000
40









17
13-14
24
150
120
100









18
15-16
38
5000
2000
66









19
17-18
40
900
500
70









20
19-20
22
1000
600
50









21
1-2
32
48
20
100









22
3-4
38
88
50
70









23
5-6
35
58
30
60









24
7-8
36
30
20
50









25
9-10
35
550
110
67









26
11-12
18
9500
6100
45









27
13-14
26
140
110
95









28
15-16
35
5100
1900
63









29
17-18
43
950
540
73









30
19-20
24
1100
700
52








Смотрите также файлы