LR1_Micros_Nikiforov
.docxМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
Лабораторная работа № 1
По дисциплине «Микросхемотехника»
ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Вариант 7
Студент гр. 368-1
С.Б. Жанаева
Научный руководитель:
И.С. Мусоров
Томск 2020
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Источник тока на одном транзисторе
Исходные данные
-
Рисунок 1.1 – Схема источника тока
Задано:
3
IН 0.510 А
EK 10 В
Расчет сопротивлений
Напряжение базы:
Напряжение эмиттера:
Сопротивление эмиттерного резистора:
Ток делителя напряжения I1=0.1IН=0,08 мА
Напряжения резисторов:
Максимальное значение сопротивления резистора, при котором транзистор остается в активном режиме:
Выберем RH=5 кОм. Напряжение на сопротивлении нагрузки:
URH=RHIH=2.5 B
М оделирование зависимости
Рисунок 1.2 – Модель схемы Таблица 1.1 – Данные моделирования
RН, Ом |
IН, мA |
0 |
0,7354 |
1∙103 |
0,7347 |
2∙103 |
0,7342 |
3∙103 |
0,7336 |
4∙103 |
0,733 |
5∙103 |
0,7324 |
6∙103 |
0,7318 |
7∙103 |
0,7312 |
8∙103 |
0,7306 |
9∙103 |
0,73 |
10∙103 |
0,729 |
11∙103 |
0,6891 |
12∙103 |
0,6444 |
13∙103 |
0,6047 |
14∙103 |
0,5695 |
20∙103 |
0,4215 |
25∙103 |
0,3463 |
35∙103 |
0,2553 |
50∙103 |
0,1831 |
а )
б)
Рисунок 1.1 – Нагрузочная характеристика а) стандартная, б) при большом сопротивлении.
Краткий анализ
При изменении сопротивления нагрузки от 0 до 9 кОм, ток линейно убывает. При сопротивлении много большем чем максимальное рассчитанное нагрузочная линия резко начинает убывать. Это происходит потому, что транзистор ограничивает ток согласно своему коэффициенту передачи.
Интегральный источник тока (токовое зеркало)
Исходные данные
-
Рисунок 2.1 – Токовое зеркало
Задано:
3
I0 10 А
3
IН 210 A
EK 15 В
Расчет сопротивлений Сопротивление входящей цепи:
Сопротивление выходящей цепи:
Н
R EК UКЭ _ насIН
15 0.2 7.4 103 Ом
2103
Моделирование зависимости
Рисунок 2.2 – Модель схемы
Таблица 2.1 – Данные моделирования
RН, Ом |
IН, A |
0 |
1.142∙10-3 |
1∙103 |
1.129∙10-3 |
2∙103 |
1.116∙10-3 |
3∙103 |
1.104∙10-3 |
4∙103 |
1.091∙10-3 |
5∙103 |
1.079∙10-3 |
6∙103 |
1.068∙10-3 |
7.4∙103 |
1.052∙10-3 |
Рисунок 2.3 – Нагрузочная прямая
Краткий анализ
При изменении сопротивления нагрузки от 0 до 7,4 кОм, ток линейно изменяется в пределах всего 0.1 мА в меньшую сторону.
Интегральный источник тока (токовое зеркало Уилсона)
Исходные данные
Рисунок 3.1 – Токовое зеркало Уилсона |
Задано: 3 I0 10 А 3 IН 210 A EK 15 В |
Расчет сопротивлений
R1 EК 2UК &Б
I0
15 2 0.7 13.6 103 Ом
103
R EК UКЭ _ нас UК &Б
Н I
6,8 103 Ом
Н
Моделирование зависимости
Рисунок 3.2 – Модель схемы Таблица 3.1 – Данные моделирования
RН, Ом |
IН, мA |
0 |
0,6344 |
1∙103 |
0,6344 |
2∙103 |
0,6343 |
3∙103 |
0,6342 |
4∙103 |
0,6341 |
5∙103 |
0,634 |
6,8∙103 |
0,6338 |
Рисунок 3.3 – Нагрузочная прямая
Краткий анализ
При изменении сопротивления нагрузки от 0 до 6,8 кОм, ток линейно изменяется в пределах 0.0006 мА, что намного меньше чем в схеме 2 простого токового зеркала.