Министерство образования Российской Федерации
ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ
Электроника
Методические указания
к выполнению курсовой работы для студентов
всех форм обучения направления 654200 – Радиотехника
по специальностям: 200700 – Радиотехника;
201600 – Радиоэлектронные системы
Екатеринбург 2002
УДК 621.381
Составители В.И. Елфимов, Н.С. Устыленко
Научный редактор доц., канд. техн. наук А.А. Калмыков
ЭЛЕКТРОНИКА: Методические указания к выполнению курсовой работы/ В.И. Елфимов, Н.С. Устыленко. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ,
2002. 37 с.
Методические указания предназначены для студентов специальностей 200700 – Радиотехника, 201600 – Радиоэлектронные системы. В указаниях определено содержание курсовой работы, даны пояснения по выбору варианта задания, приведен библиографический список для выполнения расчетов, входящих в содержательную часть пояснительной записки. Приводятся рекомендации по выполнению курсовой работы, порядок ее оформления и защиты.
Библиогр.: 25 назв. Табл.3. Рис. 10. Прил.3.
Подготовлено кафедрой «Радиоэлектроника информационных систем».
Ó ГОУ ВПО Уральский государственный
технический университет-УПИ, 2002
Цель курсовой работы состоит в закреплении знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов, а также в активизации самостоятельной учебной работы студентов, в развитии навыков выполнения информационного поиска, пользования справочной литературой, определения параметров эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов, в создании разностороннего представления о конкретных электронных элементах.
В ходе выполнения курсовой работы необходимо для заданного типа транзистора выписать паспортные параметры и статические характеристики, в соответствии со схемой включения и величинами элементов схемы усилительного каскада выбрать положение режима покоя, для которого следует рассчитать параметры эквивалентных схем транзистора и малосигнальные параметры транзистора, графоаналитическим методом определить основные параметры усилительного каскада.
Номер задания на курсовую работу состоит из трех цифр: N1, N2, N3, равных соответственно последним трем цифрам номера зачетной книжки (N1 – последняя цифра, N2 – предпоследняя цифра, N3 – третья цифра от конца номера зачетной книжки), где N1 – определяет тип активного элемента, его схему включения (табл.1);
Таблица 1
| N1 | Тип активного элемента | Схема включения |
| 0 | БТ | ОЭ |
| 1 | ПТ | ОИ |
| 2 | БТ | ОЭ |
| 3 | ПТ | ОИ |
| 4 | БТ | ОЭ |
| 5 | ПТ | ОИ |
| 6 | БТ | ОЭ |
| 7 | ПТ | ОИ |
| 8 | БТ | ОЭ |
| 9 | ПТ | ОИ |
N2 – задает конкретный серийно выпускаемый активный элемент и значение напряжения источника питания усилительного каскада (табл.2);
Таблица 2
| N1 | N2 | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 0 | ГТ 320Б 10 В | КТ 301Ж 5 В | ГТ 321Е 10 В | КТ 315В20 В | КТ 603А20 В | КТ 904А25 В | КТ 312А15 В | КТ 602А50 В | ГТ 309Д10 В | КТ 603Д15 В |
| 1 | 2П 303Е 15 В | КП 313А15 В | КП 314А 25 В | КП 903А20 В | КП 902Б 30 В | КП 350А15 В | КП 314А20 В | КП 901А30 В | КП 350Б 10 В | КП 903В 15 В |
| 2 | 2Т 301Е 15 В | ГТ 305В10 В | КТ 315Б 15 В | КТ 603В 15 В | КТ 602А40 В | ГТ 313Б 10 В | КТ 603Б 20 В | ГТ 309Б 6 В | КТ 312Б 30 В | ГТ 308А10 В |
| 3 | 2П 101А8 В | 2П 307А15 В | 2П 336Б 20 В | 2П 802А50 В | 2П 341А15 В | 2П 364Е 20 В | 2П 201Г 10 В | 2П 601А20 В | КП 323А15 В | 2П 340Б120 В |
| 4 | ГТ 330Е 5 В | КТ 312А15 В | ГТ321Е 10 В | КТ 315Б 20 В | ГТ 310Б 10 В | КТ 603Д 20 В | КТ 616А20 В | ГТ 322А10 В | ГТ 310В 10 В | КТ 315В 25 В |
| 5 | 2П 308Г920 В | 2П 336Б115 В | 2П 307Г 25 В | КП 323А15 В | 2П 201Б 10 В | КП 364Г 20 В | 2П 303Е 10 В | КП 364А20 В | КП 901А25 В | 2П 914А40 В |
| 6 | КТ 602А20 В | ГТ 321Е 10 В | КТ 904А30 В | ГТ 310В 5 В | КТ 312Б 25 В | ГТ 321Е 10 В | КТ 315В 10 В | ГТ 320Б 10 В | КТ 301Ж15 В | ГТ 305Б 12 В |
| 7 | 2П 307А15 В | КП 302Б 20 В | 2П 312А20 В | 2П 702А50 В | КП 801А40 В | 2П 101В 10 В | 2П 341А10 В | 2П 308Д25 В | 2П 333А45 В | 2П 364А25 В |
| 8 | КТ 306А15 В | КТ 325А15 В | ГТ 702А 40 В | КТ 904А20 В | КТ 903А40 В | КТ 630Е 50 В | ГТ 402А20 В | ГТ 309А10 В | КТ 340Б 20 В | КТ 345А15 В |
| 9 | 2П 201Г 10 В | КП 302А15 В | 2П 333А 40 В | 2П 341А12 В | 2П 601А15 В | 2П 914А35 В | 2П 101Д 10 В | 2П 201Г 8 В | 2П 336Б125 В | 2П 702А40 В |
N3 указывает на значения резисторов в выходной цепи активного элемента (коллектора или стока) и нагрузки, которая подключается к усилительному каскаду через разделительный конденсатор (выходная цепь усилительного каскада) (табл.3). Все усилительные каскады работают в линейном режиме от активного источника сигнала
Таблица 3
| N2 | N3 | ||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 0,1 | R, кОм | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 1,8 | 1,6 | 2,7 | 1,3 | 1,2 | 0,75 | 0,15 |
| RH, кОм | 1,5 | 2,0 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 2,0 | 1,8 | 1,5 | 1,3 | 0,51 | |
| 2,3 | R, кОм | 1,2 | 1,3 | 1,6 | 2,2 | 3,0 | 3,3 | 2,7 | 0,51 | 1,3 | 2,4 |
| RH, кОм | 1,0 | 2,2 | 1,8 | 1,5 | 4,3 | 5,1 | 3,6 | 1,3 | 2,4 | 3,6 | |
| 4,5 | R, кОм | 1,2 | 1,3 | 1,6 | 2,2 | 3,0 | 3 | 2,7 | 0,5 | 1,3 | 2,4 |
| RН, кОм | 1,0 | 2,2 | 1,8 | 1,5 | 4,3 | 5,1 | 3,6 | 1,3 | 2,4 | 3,6 | |
| 6,7 | R, кОм | 0,42 | 1,8 | 2,7 | 0,62 | 1,5 | 1,6 | 2,2 | 1,3 | 2,7 | 2,0 |
| RН,кОм | 0,75 | 2,2 | 2,0 | 1,0 | 2,4 | 1,8 | 1,5 | 2,2 | 3,6 | 1,8 | |
| 8,9 | R, кОм | 0,62 | 2,7 | 0,15 | 7,5 | 5,1 | 3,3 | 6,8 | 2,2 | 1,6 | 2,7 |
| RН, кОм | 1,2 | 2,0 | 0,51 | 5,1 | 3,6 | 2,0 | 5,6 | 1,8 | 3,0 | 3,3 | |
Примечание. Если в имеющейся справочной литературе студент не смог найти необходимые для курсовой работы характеристики транзистора, допускается замена транзистора на аналогичный по типу и мощности (по согласованию с преподавателем).
1. Определить номер задания на курсовую работу и исходные данные: тип транзистора, величину напряжения питания ЕП, сопротивления резисторов коллекторной (стоковой) цепи RК (RС) и нагрузки RН. Схема включения транзистора - с общим эмиттером (истоком) и резистивно-емкостной связью с нагрузкой. Выбрать схему цепи питания и стабилизации режима работы транзистора, обосновать свой выбор.
2. Найти и выписать справочные данные: описание транзистора, электрические параметры, предельные эксплуатационные данные, семейства входных и выходных характеристик, зависимости параметров транзистора от режимов работы и рабочей частоты.
3. Построить нагрузочную прямую по постоянному току (с пояснением выбранного способа построения нагрузочной прямой). Если для заданного значения RК (RС) не удается использовать весь динамический диапазон рабочего режима транзистора, необходимо изменить значение RК (RС) (по согласованию с преподавателем) таким образом, чтобы полнее использовать статические выходные характеристики заданного транзистора. При этом необходимо изменить и значение резистора нагрузки, выбрать его равным
RН » 2RК (RС). Номинал резисторов должен соответствовать стандартному ряду.
4. Выбрать положение рабочей точки (режим покоя), определить величины элементов цепи питания и стабилизации рабочего режима.
5. Определить малосигнальные параметры транзистора в окрестностях рабочей точки.
6. Определить величины элементов эквивалентной схемы транзистора.
7. Определить граничные и предельные частоты транзистора.
8. Для биполярного транзистора записать выражения для модулей ½Y21(w)½, ½Y11(w)½ и построить графики этих зависимостей от частоты.
9. Для полевого транзистора записать выражения для модулей Y-параметров и построить графики данных зависимостей от частоты.
10. Вычислить сопротивление нагрузки транзистора по переменному току и построить нагрузочную прямую по переменному току, сохраняя выбранное положение рабочей точки.
11. Построить сквозную характеристику транзистора и графически определить наибольшую величину амплитуды входного сигнала Uвх.н.
12. Графически определить динамические параметры усилительного каскада для двух величин амплитуды входного сигнала: UВХ1=Uвх.н, Uвх2=Uвх.н/2; и двух значений сопротивления нагрузки: RН1=¥; RН2=RН (в соответствии с техническим заданием на курсовую работу). Рассчитать аналитически динамические параметры усилительного каскада, сравнить их с результатами расчетов графоаналитическим методом.