- •Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
- •Введение
- •1. Лабораторная работа № 1 Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Указания по подготовке к лабораторной работе
- •1.3. Основные теоретические сведения
- •1.3.1. Транзистор
- •1.3.2. Эквивалентные схемы биполярного транзистора
- •1.3.3. Расчет h-параметров транзистора по его статическим характеристикам для схемы оэ
- •1.4. Описание лабораторной установки. Общее задание на выполнение лабораторной работы
- •1.4.1. Описание лабораторной установки
- •1.4.2. Общее задание на выполнение лабораторной работы
- •1.5. Порядок проведения работы
- •1.6. Обработка экспериментальных данных
- •1.7. Выводы по работе
- •1.8. Указания по оформлению отчёта
- •1.9. Вопросы для самопроверки
- •2. Лабораторная работа № 2
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Указания по подготовке к лабораторной работе
- •2.3. Основные теоретические сведения
- •2.3.1. Выпрямительные диоды и стабилитроны
- •2.4. Порядок проведения работы
- •2.4.1. Установка прибора в нуль
- •2.4.2. Проведение измерений
- •2.4.2.1. Измерение параметров транзисторов
- •2.4.2.1.2. Измерение выходной проводимости транзистора:
- •2.4.2.1.3. Измерение коэффициента передачи тока транзистора:
- •2.4.2.1.4. Измерение обратного тока коллектора транзистора:
- •2.4.2.2. Измерение параметров диодов
- •2.4.2.2.1. Измерение обратного тока диода ir:
- •2.4.2.2.2. Измерение прямого напряжения диода:
- •2.4.2.3. Измерение параметров стабилитрона
- •2.4.2.3.1. Измерение напряжения стабилизации:
- •2.4.3. Общее задание на выполнение лабораторной работы
- •2.5. Вопросы для самопроверки
- •3. Лабораторная работа № 3
- •3.3.2. Каскад с общим эмиттером
- •3.3.3. Каскад с общим коллектором
- •3.4. Описание лабораторной установки
- •3.5. Общее задание на выполнение лабораторной работы
- •3.6. Порядок проведения работы
- •3.6.1. Каскад с общим эмиттером
- •3.6.2. Каскад с общим коллектором
- •3.7. Вопросы для самопроверки
- •4. Лабораторная работа № 4
- •4.3.2. Каскад на полевом транзисторе
- •4.4. Описание лабораторной установки
- •4.5. Общее задание на выполнение лабораторной работы
- •4.6. Порядок проведения работы
- •4.6.1. Каскад с общей базой
- •4.6.2. Каскад с общим истоком
- •4.6.3. Каскад с общим стоком
- •4.7. Вопросы для самопроверки
- •Список литературы
- •Содержание
2.5. Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение основных параметров выпрямительных диодов.
2. Какими основными параметрами характеризуются стабилитроны?
3. Какими основными параметрами необходимо руководствоваться при выборе транзисторов?
4. Почему к стабилитрону (в отличие от диода) прикладывается напряжение обратной полярности?
5. Изобразите простейшую схему включения стабилитрона (простейший параметрический стабилизатор) и объясните принцип её работы.
6. Почему прямой ток диода сильно зависит от напряжения, а обратный ток – почти не зависит?
7. Какой из h-параметров транзистора характеризует величину выходной проводимости?
8. Объясните принцип действия выпрямительного диода.
9. Какой вид имеют вольт-амперные характеристики диода и стабилитрона?
10. Какой из h-параметров транзистора характеризует величину коэффициента передачи тока?
3. Лабораторная работа № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ И ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ
3.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью лабораторной работы является:
исследовать усилительные каскады с общим эмиттером и общим коллектором при работе на средних частотах;
ознакомиться с амплитудными характеристиками исследуемых каскадов.
3.2. УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Ознакомиться с графиком выполнения лабораторной работы и сдачи отчёта.
Изучить необходимый теоретический материал (см. список рекомендуемой литературы и раздел 3 данного методического руководства). Подготовиться к ответам на вопросы для допуска к выполнению работы.
Подготовить таблицы для снятия экспериментальных характеристик.
3.3. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
3.3.1. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРАНЗИСТОРОВ
Усилителем называется устройство, предназначенное для преобразования электрических сигналов. Мощность электрических сигналов, поступающих с выхода усилителя в цепь нагрузки, значительно превышает мощность входного сигнала.
Функциональная схема усилительного каскада приведена на рис. 3.1. При поступлении на вход усилительного элемента У электрического сигнала от датчика Д изменяется ток, протекающий в цепи усилительного элемента от источника питания ИП, и изменяется мощность, отдаваемая источником в цепь нагрузки Н. Таким образом, увеличение мощности, получаемой нагрузкой, по сравнению с мощностью, отдаваемой датчиком, достигается за счёт передачи в нагрузку мощности от источника питания.
Рис. 3.1. Функциональная схема усилительного каскада: Д – датчик; У – усилительный элемент; ИП – источник питания; Н – нагрузка |
В полупроводниковых усилителях усилительным элементом является транзистор. Принцип действия, характеристики и параметры транзисторов были рассмотрены в работах № 1 - № 2.
Схема усилителя, обеспечивающего одну ступень усиления, называется каскадом. В данной работе исследуются маломощные усилительные каскады, предназначенные для усиления синусоидальных электрических сигналов. Работа усилителя переменных сигналов оценивается количественными и качественными показателями.
К количественным показателям относятся:
1) коэффициент усиления по току, равный отношению переменного тока в нагрузке к переменному току на входе каскада:
; |
(3.1) |
2) коэффициент усиления по напряжению, равный отношению переменного напряжения на выходе каскада к переменному напряжению источника сигнала:
; |
(3.2) |
3) коэффициент усиления по мощности, равный отношению мощности, выделяющейся в нагрузке, к мощности источника сигнала:
; |
(3.3) |
4) входное сопротивление каскада, равное отношению напряжения на входе каскада к входному току:
; |
(3.4) |
5) выходное сопротивление каскада (сопротивление каскада со стороны выходных зажимов при разомкнутой цепи нагрузки):
. |
(3.5) |
Основным качественным показателем работы усилителя переменных сигналов является точность воспроизведения на выходе усилителя формы усиливаемого сигнала.
Искажение формы выходного сигнала в усилителях происходит за счёт нелинейности характеристик транзистора (нелинейные искажения), а также за счёт присутствия реактивных элементов при несинусоидальном входном сигнале (частотные искажения). В данной работе рассматриваются нелинейные искажения. Исследования производятся при такой частоте входного сигнала, называемой средней частотой, когда влиянием реактивных элементов можно пренебречь. Схемы одиночных усилительных каскадов с общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК) на плоскостных транзисторах приведены на лицевых панелях лабораторной установки.