POLSKO-JAPOŃSKA WYŻSZA SZKOŁA TECHNIK KOMPUTEROWYCH

PROJEKT Z PODSTAW ELEKTRONIKI

Semestr 3 rok akad. 2008/2009 semestr zimowy seria 3A

Paweł Derehajło

s5390 gr. 322

Zadanie 1.

Stosując program PSpice wykonaj wykresy statycznych charakterystyk wejściowych i wyjściowych tranzystora n-p-n: Q2N2222, dla układu ze wspólnym emiterem - WE. Analizę wykonaj dla temperatury: t_j = 25 °C, w zakresie zmian prądu bazy w przedziale 0 - 120 µA, ze skokiem 10 µA.

Charakterystyka wejściowa:

^{Rys. 1.1 : Tranzystor bipolarny typu n-p-n, schemat służący do wyznaczania charakterystyki wejściowej}

Załączony plik: s5390-wej.cir

s5390 - Charakterystyka wejsciowa

Q1 102 101 0 Q2N2222

VBE 101 0

VCE 102 0

.TEMP 25

.DC VBE 0.5 0.9 0.02 VCE 5 15 5

.LIB EVAL.LIB

.PROBE

.END

^{Rys. 1.2 : Charakterystyka wejściowa}

Charakterystyka wyjściowa:

^{Rys. 1.3 : Tranzystor bipolarny typu n-p-n, schemat służący do wyznaczania charakterystyki wyjściowej}

Załączony plik: s5390-wyj.cir

s5390 - Charakterystyka wyjsciowa

Q1 102 101 0 Q2N2222

IB 0 101

VC 102 0

.DC VC 0V 18V 0.02V IB 0U 120U 10U

.TEMP 25

.LIB eval.lib

.PROBE

.END

^{Rys. 1.4 : Charakterystyka wyjściowa}

Zadanie 2.

Wykonaj projekt wzmacniacza jednostopniowego w układzie WE dla małych amplitud i 3-dB zakresu częstotliwości f_d = 15 Hz , f_g = 20 kHz. Przyjmij napiecie zasilające E_c = 12V. Określ wartości rezystorów R_B1, R_B2, R_C i R_E oraz pojemności C₁, C₂ i C_E dla układu potencjometrycznego ze sprzężeniem emiterowym i tranzystorem: Q2N2222 (jak na rys.). Oblicz uzyskane wzmocnienia K_u i K_i oraz rezystancję wejściową R_WE i wyjściową R_wy. Obliczenia wykonaj dla rezystancji obciążenia R_O = 8,2 kΩ i rezystancji wewnętrznej R_g = 3,3 kΩ.

Obliczenia bez użycia komputera dokonaj przy założeniu r_bb' = 0 oraz h₂₂ = 1/r_ce = 0. Dobór punktu pracy tranzystora na charakterystykach uzyskanych w Zad. 1.

Wyznaczam punkt pracy na podstawie zadania 1. Według rysunku 2.1 poprowadziłem prostą obciążenia (niebieska) od wartości E_c=12V do wartości I ustalonej według konwencji, czyli wartości ponad wykreśloną charakterystyką I=22mA.

Z rzutowania (różowe linie)na oś X odczytuję wartość U_CE=6V oraz na oś Y I_c=8,5mA. Wartość I_b wynosi ok. 10uA.

^{Rys. 2.1 : Dobór punktu pracy tranzystora na charakterystykach uzyskanych w Zad. 1.}

Otrzymaną wartość I_b=10uA zaznaczam na charakterystyce wejściowej i z rzutowania na oś X otrzymuję wartość U_b=660mV.

^{Rys. 2.2 : Pomiar wartości Ub za pomocą otrzymanej Ib}

Wzmocnienie prądowe tranzystora:

Zakładam, że
oraz że I_e równy jest w przybliżeniu I_c.

W takim razie:

Aby policzyć Rb muszę najpierw policzyć spadek napięcia na oporniku Rb

Aby móc policzyć r_we potrzebujemy wartości

,
oraz

Gdzie:

k(stała Boltzmana)

q ( ładunek elektryczny)

T(współczynnik temperaturowy)
C = 25+273= 298
K

Zakładam że Ie ~ Ic

Do policzenia wzmocnienia napięciowego (K_u) i prądowego (K_i) potrzebuje transkonduktancje tranzystora g_m określoną wzorem:

Zakładam ze dla obliczenia C1 oraz C2 wykorzystuje 0,1 fd:

zakładam że przez opornik R1 płynie prąd 11*większy niż Ib i wyliczam go ze wzoru:

1	Paweł Derehajło s5390 gr.322

---