Материал: Общие указания по выполнению лабораторных работ

напряжение стабилизации от 0,1 до 9,9 В От 701 до 799

напряжение стабилизации от 10 до 99 В От 810 до 899

напряжение стабилизации от 100 до 199 В От 901 до 999

Выпрямительные столбы малой мощности

(Iпр.ср < 0,3 A) От 101 до 199

Выпрямительные столбы средней мощности

(Iпр.ср > 0,3 A) От 201 до 299

Выпрямительные блоки малой мощности

(Iпр.ср < 0,3 A) От 301 до 399

Выпрямительные блоки средней мощности

(0,3 A < Iпр.ср < 10 А) От 401 до 499

Выпрямительные блоки большой мощности

(Iпр.ср > 10 А) От 501 до 599

Транзисторы малой мощности:

низкой частоты От 101 до 199

средней частоты От 201 до 299

высокой частоты и СВЧ От 301 до 399

Транзисторы средней мощности:

низкой частоты От 401 до 499

средней частоты От 501 до 599

высокой частоты и СВЧ От 601 до 699

Транзисторы большой мощности:

низкой частоты От 701 до 799

средней частоты От 801 до 899

высокой частоты и СВЧ От 901 до 999

Четвёртый элемент — буква, указывающая разновидность типа из данной группы приборов.

Примеры обозначения полупроводниковых приборов:

ГТ108А — германиевый маломощный низкочастотный транзистор, разновидность типа А.

КД503Б — кремниевый импульсный диод, разновидность типа Б.

Начиная с 1973г. вновь разрабатываемым приборам присваиваются обозначения в соответствии с ГОСТ 10862-72. Обозначения состоят из 4-х элементов.

Первый элемент — буква или цифра обозначает материал:

Г или 1 — германий или его соединения;

К или 2 — кремний или его соединения;

А или 3 — соединения галлия;

И или 4 — соединения индия.

Второй элемент — буква, указывающая класс прибора:

Т — транзисторы биполярные;

П — транзисторы полевые;

Д — диоды;

А — диоды СВЧ;

В — варикапы;

И — диоды туннельные и обращённые;

Н — тиристоры диодные;

У — тиристоры триодные;

Л — излучатели;

Г — генераторы шума;

Б — диоды Ганна;

К — стабилизаторы тока;

С — стабилитроны и стабисторы.

Третий элемент — число, указывающее назначение и качественные свойства приборов, а также порядковый номер разработки в соответствии с нижеприведённой таблицей.

Транзисторы биполярные и полевые

Малой мощности:

низкой частоты. От 101 до 199

средней частоты От 201 до 299

высокой частоты и СВЧ От 301 до 399

Средней мощности

низкой частоты От 401 до 499

средней частоты От 501 до 499

высокой частоты и СВЧ От 601 до 699

Большой мощности:

низкой частоты От 701 до 799

средней частоты От 801 до 899

высокой частоты и СВЧ От 901 до 999

Диоды выпрямительные:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 101 до 199

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 201 до 299

универсальные ( f < 1 ГГц) От 401 до 499

Импульсные:

τвосст > 150 нс От 501 до 599

30 < τвосст ≤ 150 нс От 601 до 699

5 < τвосст ≤ 30 нс От 701 до 799

1 < τвосст ≤ 5 нс От 801 до 899

τвосст ≤ 1 нс От 901 до 999

Выпрямительные столбы:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 101 до 199

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 201 до 299

Выпрямительные блоки:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 301 до 399

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 401 до 499

Диоды СВЧ:

смесительные От 101 до 199

детекторные От 201 до 299

параметрические От 401 до 499

регулирующие От 501 до 599

умножительные От 601 до 699

генераторные От 701 до 799

Варикапы:

подстроечные От 101 до 199

умножительные От 201 до 299

Туннельные диоды:

усилительные От 101 до 199

генераторные От 201 до 299

переключательные От 301 до 399

обращённые От 401 до 499

Тиристоры диодные:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 101 до 199

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 201 до 299

Тиристоры триодные:

Незапираемые:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 101 до 199

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 201 до 299

Запираемые:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 301 до 399

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 401 до 499

Симметричные незапираемые:

малой мощности, I ≤ 0,3 A От 501 до 599

средней мощности 0,3 < I ≤ 10 От 601 до 699

Излучатели:

Инфракрасного диапазона От 101 до 199

Видимого диапазона:

с яркостью < 500 нт От 301 до 399

с яркостью > 500 нт От 401 до 499

Стабилитроны и стабисторы:

Малой мощности, Р ≤ 0,3 Вт:

напряжение стабилизации от 0,1 до 9,9 В От 101 до 199

напряжение стабилизации от 10 до 99 В От 210 до 299

напряжение стабилизации от 100 до 199 В От 301 до 399

Средней мощности (0,3 < Р < 5 Вт):

напряжение стабилизации до 10 В От 401 до 499

напряжение стабилизации от 10 до 99 В От 510 до 599

напряжение стабилизации от 100 до 199 От 601 до 699

Стабилитроны большой мощности (Р > 5 Вт):

напряжение стабилизации до 10 В От 701 до 799

напряжение стабилизации от 10 до 99 В От 810 до 899

напряжение стабилизации от 100 до 199 В От 901 до 999

Четвёртый элемент — буква, указывающая разновидность типа из данной группы приборов (деление на параметрические группы).

В технической документации и в специальной литературе следует применять условные графические обозначения приборов, приведённые в ГОСТ 2.730-73.

Графические обозначения полупроводниковых приборов

Практическая работа № 2.

ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЗИСТИВНОГО

УСИЛИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ (УНЗЧ)

Цель работы:

1. Изучить методику графоаналитического метода расчета электрических цепей, содержащих нелинейные активные элементы.

2. Оценить достоинства и недостатки графоаналитического метода расчета электрических схем, найти области его применения.

3. Освоить методику графического расчета резистивного УНЗЧ на биполярном транзисторе по схеме с ОЭ или на полевом транзисторе по схеме с ОИ.

Домашнее задание

1. Изучить самостоятельно методы построения нагрузочной прямой на семействе статических выходных характеристик транзистора, обратив особое внимание на способ проведения нагрузочной прямой через заданную точку.

2. Изучить методику графоаналитического расчета УНЗЧ с резистивной нагрузкой на БТ и ПТ (см. приложение 2).

3. Приготовить миллиметровую бумагу для перенесения из справочника графиков статических входных и выходных характеристик транзистора, заданного преподавателем.

Порядок выполнения практического задания

1. Получить у преподавателя индивидуальное задание, для выполнения практической работы (приложение 3), включающее в себя:

1. исходные данные для графического расчета УНЗЧ:

   • тип транзистора и его маркировка (необходимые статические характеристики студент находит в справочной литературе);

   • величину сопротивления нагрузки или величину ЭДС источника питания выходной цепи Е_вых;

   • положение (координаты) исходной рабочей точки 0, определяющей режим работы транзистора при отсутствии переменного входного сигнала, которое задается в зависимости от типа транзистора (БТ или ПТ) значением постоянной составляющей входного тока I_бо и напряжения на выходе U_кэ0 (для БТ) либо значениями постоянных напряжений на входе U_зио и выходе U_сио (для ПТ);

   • постоянное напряжение смещения на выходе транзистора U_кэо или U_сио;

   • значение амплитуды входного тока I_бэm или входного напряжения U_зиm переменного входного сигнала U(t) = U_cmsin(ωt);

2. электрические величины, которые требуется определить в результата графического расчета усилителя:

   • постоянную составляющую выходного тока I_ко или I_со;

   • амплитуду переменного выходного тока I_кm или I_cm;

   • амплитуду переменного выходного напряжения U_кэm или U_сиm;

   • амплитуду переменного входного напряжения U_бэm;

   • коэффициент усиления входного тока K_i (только для БТ), напряжения K_и и мощности K_р;

   • средние значения входного R_вх и выходного R_вых сопротивлений транзистора;

   • мощность полезного выходного сигнала Р_~вых;

   • мощность, выделяемую в режиме покоя на выходе транзистора Р_к или Р_с;

   • мощность, потребляемую от источника питания выходной цепи Р_о;

   • η – коэффициент полезного действия усилителя.

2. Привести электрическую схему УНЗЧ и на заготовленных на миллиметровой бумаге статических характеристиках транзистора провести необходимые графические построения с показам временных диаграмм входного тока i_б(t) или входного напряжения u_зи(t), выходного тока i_к(t) или i_c(t), выходного напряжения u_кэ(t) или u_си(t), иллюстрирующие работу заданного УНЗЧ на биполярном или полевом транзисторах.

Обработка результатов графических построений

1. По полученным в пункте 2 практического задания графикам и временным диаграммам определить указанные в пункте 1б необходимые электрические величины: I_кmср; U_кэmcp; I_ко; U_бэо; U_бэmcp (схема с ОЭ) или I_сmср; U_сиmср; I_со (схема с ОИ).

2. Пользуясь соответствующими математическими выраже-ниями (см. приложение 2) и данными, полученными в пункте 1, рассчитать требуемые в задании электрические параметры схемы усилителя.

Содержание отчета

1. Наименование и цель практической работы.

2. Схему резистивного УНЗЧ на транзисторе.

3. Графики, временные диаграммы, иллюстрирующие графический метод расчета усилительной схемы.

4. Расчет электрических величин и параметров схемы.

5. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Объясните принцип работы УНЗЧ на БТ по схеме с ОЭ.

2. Приведите уравнение нагрузочной прямой для БТ, работающего в режиме нагрузки, расскажите о методах ее построения. Для чего строят нагрузочную прямую?

3. Объясните, как изменится положение нагрузочной прямой, если изменить величину сопротивления нагрузки R_н, ЭДС источника питания Е_вых

4. Объясните методику графоаналитического метода расчета резистивного УНЗЧ;

5. Расскажите, какой режим работы усилителя определяется исходной рабочей точкой?

6. Назовите достоинства и недостатки графоаналитического метода расчета усилительной схемы?

Приложение 2

Методические указания

по выполнению графоаналитического расчета резистивного усилителя напряжения звуковой частоты на транзисторе по схеме с ОЭ

Рабочим режимом (или режимом нагрузки) называют работу транзистора с нагрузочным сопротивлением в выходной цепи. Возможны два метода расчета транзистора в режиме нагрузки: аналитический и графоаналитический.

Графоаналитический метод анализа рабочего режима транзистора основывается на использовании его статических характеристик, на которых строятся характеристики режима нагрузки, учитывающие нелинейные свойства электронного прибора. Такой метод является точным, достаточно простым, его широко используют для наглядного представления работы транзистора в различных электрических схемах и их расчета. Особенно широко графоаналитический метод используется для расчета усилителей постоянного тока, ограничителей, усилителей напряжения и мощности звуковой частота. Однако, графические построения требует достаточно много времени, они громоздки, их трудно выполнить, если расчет усиления осуществляется при малых амплитудах колебаний входного сигнала. Простейшая схема такого усилителя приведена на рисунке 14.

Рис.14. Схема УНЗЧ на БТ по схеме с OЭ

Рассмотрим методику графоаналитического расчета рези-стивного усилителя напряжения звуковой частоты, работающего в классе А.

1. Графический расчет электрической схемы начинается с построения на статических выходных характеристиках заданного транзистора нагрузочной прямой I_к = f (U_кэ) при E_к, R_к = const, уравнение которой