Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения направления 654200 Радиотехника по специальностям: 200700 Радиотехника; 201600 Радиоэлектронные системы (стр. 3 из 6)
При использовании схемы стабилизации с фиксированным током базы (см. рис.1) в цепь базы включают резистор RБ большого номинала, в этом случае ток базы будет достаточно стабильным:
. Таким образом, исходя из необходимого тока смещения можно определить величину резистора смещения: 
.Величину резистора RБ рекомендуется выбирать из стандартного ряда номиналов, как это поясняется в прил. 3.
Для получения фиксированного напряжения смещения на базе транзистора применяется резисторный делитель напряжения (см. рис.2), а конкретные значения величин R1 и R2 выбираются исходя из необходимой величины
. Эта схема называется схемой стабилизации с фиксированным напряжением смещения базы. Выберите ток делителя IД, протекающий через R2 , из условия IД = (10 - 20) IБ0 и определите величины сопротивлений резисторов R1, R2:
, 
.Порядок выбора значений резисторов и их допустимой мощности рассеяния изложен в прил. 3.
Для того чтобы в цепи базы не появился дополнительный постоянный ток от источника сигнала (а это может привести к искажению величины начального тока смещения), в цепи базы устанавливают разделительный конденсатор СС (номинал СС в курсовой работе не рассчитывается).
В схеме эмиттерной стабилизации рабочей точки (см. рис. 3) используется отрицательная обратная связь по постоянному току. Величина резистора RЭ, задающего обратную связь, определяется из условия
RЭ = (0,1-0,3)ЕП/I0Э.
Значение тока эмиттера I0Э @ I0К соответствует рабочему режиму, который выбирается по предварительной нагрузочной прямой, построенной для схемы рис. 3. После определения величины резистора RЭ по методике прил. 3, для схемы рис.3 уточняется положение нагрузочной прямой. В этом случае нагрузочная прямая определяется уравнением
и строится нагрузочная прямая по двум точкам: при IК = 0, UКЭ = ЕП и при
UКЭ = 0, IК = EП/(RК+RЭ). В результате коррекции нагрузочной прямой с учетом резистора RЭ уточняется положение рабочей точки. Затем выберите ток делителя IД, протекающий через R2, из условия IД = (3-10)IБ0 и определите величины резисторов R1, R2 по следующим соотношениям:
, 
, 
, 
;б) для полевого транзистора рабочую точку выберите примерно посередине рабочего участка (участка насыщения) в точке пересечения нагрузочной прямой с ближайшей выходной характеристикой. При отсутствии таковой - достройте дополнительную(ые) характеристику(и) с учетом закономерностей хода характеристик, приведенных в справочнике. Зафиксируйте параметры режима покоя: UЗИ0, IС0, UСИ0. В полевых транзисторах смещение обеспечивается или за счет падения напряжения на резисторе, включенном в цепь истока, или за счет подачи на затвор дополнительного напряжения.
У полевых транзисторов с управляющим p–n переходом (см. рис.6,7) и с встроенным каналом смещение может быть обеспечено за счет сопротивления в цепи истока. Поскольку ток затвора полевых транзисторов достаточно мал и мало падение напряжения на резисторе R2, то можно считать
.Стабилизация тока осуществляется за счет последовательной отрицательной обратной связи, которая вводится с помощью резистора RИ. Нежелательная обратная связь на переменном токе устраняется путем шунтирования резистора RИ конденсатором большой емкости СИ (номинал СИ не рассчитывается). Такие схемы (см. рис.6, 7) называются схемами истоковой стабилизации или автоматического смещения.
Для того чтобы обеспечить работу транзистора в заданном режиме, при выборе схемы истоковой стабилизации (см. рис.6) определите величину резистора в цепи истока RИ:
,в случае необходимости иметь повышенное входное сопротивление усилительного каскада резистор R2 берут порядка 1 – 10 МОм.
Значение тока стока IСО в рабочем режиме выбирается по предварительной нагрузочной прямой для схемы рис. 6, построение которой поясняется в п. 2б. В результате определения значения резистора RИ (см.
прил. 3) уточняется положение нагрузочной прямой на основании уравнения
,построение которой поясняется в п. 2б настоящих методических указаний. Для уточненной нагрузочной прямой корректируется положение рабочей точки: UЗИ0, IС0, UСИ0.
Для того чтобы обеспечить работу полевого транзистора с управляющим p-n переходом в заданном режиме, при выборе схемы стабилизации с автоматическим смещением и делителем напряжения (см. рис.7) необходимо выбрать величину резистора в цепи истока RИ: RИ = (0,1-0,3)ЕП/IИ0, определить дополнительные параметры: токозадающую разность потенциалов U0, соотношение величин резисторов R1, R2 делителя:
, 
, 
.Величина резистора R2 выбирается из диапазона сотни кОм – единицы МОм (для обеспечения высокого входного сопротивления каскада), а величина резистора R1 – рассчитывается. Порядок выбора резисторов излагается в
прил. 3. Для схемы рис.7 уточняется положение нагрузочной прямой по методике, изложенной для схемы рис. 6.
Если необходимо зафиксировать положение рабочей точки для МДП – транзистора с встроенным каналом, можно использовать делитель напряжения (см. рис. 4), в этом случае определяют соотношение величин резисторов:
,из которого вычисляют величину резистора R1, задавшись величиной R2 (сотни кОм – единицы МОм); можно использовать делитель напряжения и истоковую стабилизацию (подобно рис. 7), в этом случае расчет аналогичен приведенному выше для полевого транзистора с управляющим p-n переходом.
При использовании МДП – транзисторов с индуцированным каналом необходимо подавать на затвор напряжение смещения той же полярности, что и напряжение питания. Оно подается с помощью резистивного делителя R1, R2 и должно превышать пороговое напряжение, при котором образуется канал и начинается протекание тока стока (см. рис. 5). Расчет резисторов аналогичен приведенному выше для МДП – транзисторов с встроенным каналом.
5. Графически определите малосигнальные параметры транзистора в окрестностях рабочей точки:
а) Н-параметры для биполярного транзистора по семейству входных и выходных характеристик:
- входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
- коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе для переменной составляющей тока;
- выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе для переменной составляющей тока (холостой ход входной цепи);для всех типов биполярных транзисторов независимо от положения рабочей точки принять
- коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе для переменной составляющей тока.Для повышения точности расчетов приращения DIК, DIБ, DUБЭ, DUКЭ возьмите симметрично относительно рабочей точки транзистора в режиме покоя;
б) статические параметры полевого транзистора по семейству выходных (стоковых) характеристик:
- крутизна характеристики полевого транзистора; 
- внутреннее сопротивление транзистора;
- статический коэффициент усиления.Для повышения точности расчетов приращения DIС, DUЗИ, DUСИ возьмите симметрично относительно рабочей точки в режиме покоя.
6. Рассчитайте величины элементов эквивалентной схемы транзистора:
а) определите параметры эквивалентной схемы биполярного транзистора, которая представлена на рис. 8.