Выполнить расчёт и выбор элементов схемы включения заданного полевого транзистора с управляющим p - n– переходом с общим истоком (ОИ) по постоянному току при работе в режиме класса А при напряжении источника питания ЕС и I С =(0,3∙ I Сmax – группа №1; 0,4∙ I Сmax– группа №2;0,5∙ I Сmax– группа №3;0,6∙ I Сmax– группа №4). Исходные данные к задаче приведены в таблице 2.2. Необходимо описать работу схемы, по аналитическим зависимостям определить сопротивление автоматического смещения RИ, сопротивление в цепи стока RС и цепи затвора RЗ, осуществить моделирование работы схемы в среде Multisim.
Таблица 2.2 – Исходные данные к задаче 2
| Номер варианта | Тип транзистора | ЕС, В |
| 1 | 2N2608 | 5 |
| 2 | 2N3970 | 5 |
| 3 | 2N4091 | 5 |
| 4 | 2N4318 | 5 |
| 5 | 2N4318 | 5 |
| 6 | 2N2608 | 10 |
Окончание таблицы 2.2
| 7 | 2N3970 | 10 |
| 8 | 2N4091 | 10 |
| 9 | 2N4318 | 10 |
| 10 | 2N4318 | 10 |
| 11 | 2N2608 | 15 |
| 12 | 2N3970 | 15 |
| 13 | 2N4091 | 15 |
| 14 | 2N4318 | 15 |
| 15 | 2N4318 | 15 |
| 16 | 2N2608 | 20 |
| 17 | 2N3970 | 20 |
| 18 | 2N4091 | 20 |
| 19 | 2N4318 | 20 |
| 20 | 2N4318 | 20 |
| 21 | 2N2608 | 25 |
| 22 | 2N3970 | 25 |
| 23 | 2N4091 | 25 |
| 24 | 2N4318 | 25 |
| 25 | 2N4318 | 25 |
| 26 | 2N2608 | 30 |
| 27 | 2N3970 | 30 |
| 28 | 2N4091 | 30 |
| 29 | 2N4318 | 30 |
| 30 | 2N4318 | 30 |
| 31 | 2N 3972 | 20 |
Пример решения задачи 2. Вариант 31
Транзистор 2N3972 имеет канал n-типа и работает при U С >0 и U ЗИ ≤ 0. Такой режим может быть обеспечен одним источником питания с применением так называемого «автоматического смещения». Схема имеет вид, показанный на рисунке 2.5. Принцип ее работы описан в [3].
Рисунок 2.5 – Схема включения полевого транзистора с ОИ
Параметры транзистора2N3972(приложение Д):
–напряжение отсечки U отс = 0,5 В;
–максимальный ток стока I С max = 30мА.
Аналитическая зависимость 
имеет вид:
Откуда
Пусть ток стока в рабочей точке вдвое меньше максимального тока I С max, т.е. I С = 30/2 = 15 мА. Тогда
Найдем сопротивление автоматического смещения. Так как I З << I С, напряжение затвор-исток равно падению напряжения на R И, поэтому
Ближайший номинал из стандартного ряда Е24 (приложение В) равен 10 Ом.
Сопротивление резистора R З выбираем из условия
, приняв 
А.
Отсюда получаем
Выбираем из ряда номиналов резистор с сопротивлением 100 кОм.
Сопротивление резистора R С находим из уравнения токов и напряжений в схеме:
Считаем, что усилитель работает в режиме класса А, и принимаем
Решаем уравнение относительно R С:
кОм.
Выбираем ближайший из ряда Е24 номинал RC = 680 кОм.
Модель схемы включения полевого транзистора в среде Multisim (файл «Задание рабочей точки полевого транзистора.ms11») приведена на рисунке 2.6. Результаты моделирования: Iз=0,015мкА;U зи = –0,147В, I c =15мА (задано I c =15мА), U си =9,753В, хорошо согласуются с расчётами.
Рисунок 2.6 – Модель схемы включения полевого транзистора для обеспечения заданного выходного напряжения
Практическое занятие № 3. Расчет электронных устройств на основе операционных усилителей
Дата: 2018-12-21, просмотров: 433.
