Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задача 1
Вариант 18
Исходные данные:
нА
В
Расчет вольт-амперной характеристики проведем в соответствии с уравнением
в пределах изменения от -5 В до + 0.7 В
Результаты расчета прямой ветви (U > 0) вольт- амперной характеристики , а также обратной ветви (U < 0) представлены в таблице 1.1 и 1.2 соответственно.
Uпр , В
Iпр , мкА
Uобр , В
Iобр , нА
Построенная по этим значениям вольт-амперная характеристика изображена на рис.1.1.
Для определения дифференциального сопротивления Rдиф линейного участка выберем участок прямой ветви вольт-амперной характеристики вблизи заданной рабочей точки А , определенной
В и задав небольшое приращение напряжения (рис.1.
В
получим приращение тока
мкА. Тогда:
=
Ом
Взяв производную dU/dI из выражения для вольт-амперной характеристики диода
получим
=
Ом
где
А
- значение тока в рабочей точке А при
В
Споротивление диода постоянному току в рабочей точке А определяется как
=
Ом
Как видно Ro > R диф , что должно быть обязательно.
Рис.1.1.
Задача 2
Вариант 18
Исходные данные:
мА
мА
кОм
В
Определить величину сопротивления ограничительного резистора Rогр , если напряжение источника Ео изменяется от
В до
В
Будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменения напряжения Е.
Решение:
Стабилитрон подключен к схеме рис 2.1.
Рис 2.1.
Выберем средний ток стабилизации из условия
=
А
При этом необходимая величина напряжения питания будет определяться как
( 1 )
где ток нагрузки
=
А
а средняя величина питающего напряжения
=
В
Тогда из выражения ( 1 ) получаем :
=
Ом
Диапазон изменения напряжения будет равным:
=
В
=
В
Вывод: Отсюда видно , что стабилизация обеспечивается во всем диапазоне
изменения напряжения питания Е = (20-30) В
Задача 3
Вариант 18
Усилительный каскад выполнен на полевом транзисторе 2П 302А по схеме с общим истоком и
резистором нагрузки в цепи стока.
кОм
Напряжение смещения на затворе создается за счет включения в цепь истока резистора Rи.
Напряжение на затворе в режиме покоя
В
Э Д С источника
В
Решение:
1. Представим принципиальную схему усилителя рис 5.1.
Рис. 5.1.
2. Представим статические характеристики транзистора на рис.5.2. Найдем положение рабочей
точки О на характеристике , построив на них нагрузочную прямую воспользовавшись выражением.
Нагрузочную прямую строим по двум точкам:
1)
В
2)
=
мА
Найдем значение Uсио в рабочей точке О
В
мА
Найдем сопротивление резистора в цепи истока
=
Ом
Определим мало сигнальные параметры S , Ri , m
Определим крутизну
=
мА/В
Определим сопротивление транзистора
=
Ом
Определим коэффициент усиления
=
Определим параметры режима усиления Sр , К , Р при амплитуде входного сигнала
В
Из характеристик рис. 5.2 получим , что при амплитуде входного сигнала
В
В
мА
Рабочую крутизну определим при Rн = const
=
мА/В
Коэффициент усиления по напряжению
=
Выходная мощность переменного сигнала равна:
=
мВт
Задача 4
Вариант 88
Исходные данные:
кОм
Фото диод включен последовательно с источником питания и нагрузочным резистором Rн по следующей схеме (рис.1.)
Обратный ток насыщения затемненного фотодиода
мкА
Фототок диода в фотогальваническом режиме при коротком замыкании перехода при потоке световой энергии Ф1составляет:
мкА
при потоке световой энергии Ф2
мкА
при потоке световой энергии Ф3
мкА
Определить:
1. Напряжение холостого хода Uхх перехода диода для Ф1, Ф2, Ф3 и значение Ф1,2 при токовой чувствительности
мкА/лм
2. Построить семейство ВАХ идеализированного фотодиода для световых потоков Ф1,Ф2,Ф3 при напряжении
U от 0 до -10 В
3. Описать принцип работы, характеристики и параметры фотодиода.
Решение:
Определим напряжение холостого хода:
для Ф3
=
В
для Ф1
=
В
для Ф2
В
=
Определим Ф1 и Ф2
=
Лм
Лм
=
Построим ВАХ идеализированного фотодиода для значений Ф1, Ф2, Ф3, которым соответствуют токи Iф1, Iф2, Iф3 :
Фотодиод - полупроводниковый прибор с р-n переходом, ток которого зависит от облучающего его светового потока.
Если фотодиод не освещен, он ведет себя как обычный диод , через него проходит обратный ток , образованный неосновными носителями заряда областей р и n (в данном случае его называют темновым). Если на фотодиод падает свет , то в следствии внутреннего фотоэффекта в обоих областях фотодиода генерируются пары носителей заряда. Неосновные носители заряда, для которых поле р-n перехода является ускоряющим, могут легко преодолеть р-n переход и попасть в смежную область (дырки n-области - в область р, а электроны р области - в область n) и тем самым внести свой вклад в общий ток неосновных носителей заряда фотодиода. Ток неосновных носителей, вызванный освещением, не зависит от напряжения, приложенного к р-n переходу , он пропорционален световому потоку и называется световым потоком или фототоком.
Фотодиод описывается вольт амперной, энергетической (световой) , спектральной и частотной характеристиками. Вольт амперная характеристика приведена выше. Энергетическая (световая) характеристика фотодиода связывает фототок со световым потоком, падающим на фотодиод (рис. 7.3 а). Спектральная характеристика фотодиода аналогична соответствующим характеристикам фоторезистора и зависит от материала фотодиода и количества примесей (рис.7.3 б).Частотная характеристика показывает изменение интегральной чувствительности при изменении яркости светового потока с разной частотной модуляцией (рис.7.3 в).
Параметры фотодиода следующие:
1. Темновой ток Iт - начальный обратный ток, протекающий через диод при отсутствии внешнего смещения и
светового излучения (10...20 мкА для германиевых и 1...2 мкА для кремниевых диодов).
2. Рабочее напряжение Uр - номинальное напряжение, прикладываемое к фотодиоду в фотодиодном режиме (Uр = 10...30 В).
3. Интегральная чувствительность Sинт показывает, как изменяется фототок при единичном изменении светового потока:
Sинт = dIф/dФ
4. Граничная частота fгр - частота, на которой интегральная чувствительность уменьшается в раз ( ... Гц).