![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Транзистор в схеме с общей базой
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Основные характеристики и параметры биполярного транзистора
- •3. Предварительное задание
- •4. Экспериментальная часть
- •Лабораторное задание
- •Малосигнальные параметры транзисторов
- •Основные параметры транзисторов
- •5. Обработка экспериментальных данных
- •6. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
2. Основные характеристики и параметры биполярного транзистора
Вольт-амперные
характеристики (рис.
3.2) содержат
информацию о свойствах транзистора во
всех режимах работы при больших и малых
сигналах. По вольт-амперным характеристикам
можно определить статические параметры
транзисторов и параметры в режиме
усиления. В основном используются два
семейства вольт-амперных характеристик:
входные и выходные.
Входные
характеристики
представляют собой зависимость входного
тока
от
входного напряжения
при постоянном напряжении на коллекторе
(рис. 3.2, а).
Входные характеристики транзистора
аналогичны характеристикам диода в
прямом включении. При повышении
температуры они смещаются в область
меньших входных напряжений. Смещение
характеристик при изменении напряжения
на коллекторе объясняется эффектом
модуляции ширины базы (эффектом Эрли).
Однако, при
оно незначительно.
а
б
Рис. 3.2. Входные (а) и выходные (б) характеристики
транзистора с общей базой
Выходные
характеристики
устанавливают зависимость выходного
тока
от выходного напряжения
при постоянном
токе входного электрода
(рис. 3.2, б).
Отличительной особенностью выходных
характеристик транзистора, включенного
по схеме с общей базой, является
слабая зависимость тока коллектора от
напряжения на нём. При повышении
температуры выходные характеристики
смещаются в сторону больших токов из-за
увеличения обратного тока коллекторного
перехода.
Малосигнальные (дифференциальные) параметры характеризуют работу транзистора при воздействии малого сигнала, т.е. сигнала, возрастание амплитуды которого в 1,5 раза приводит к незначительному изменению параметра (обычно не более чем на 10 %). При воздействии малого сигнала транзистор рассматривают как активный линейный несимметричный четырехполюсник, у которого один из зажимов общий для входа и выхода.
В
соответствии с теорией четырехполюсников
входные и выходные напряжения и токи
однозначно связаны между собой системой
двух уравнений, содержащей набор из
четырех параметров.
Широкое распространение получила система h-параметров. В этой системе уравнения четырехполюсника можно записать в виде
Здесь
роткозамкнутом
выходе;
–
входное сопротивление
транзистора при ко-
при
разомкнутом входе;
замкнутом
выходе;
входе;
h-параметры
при включении транзистора по схеме с
общей базой
или общим эмиттером
связаны между собой формулами
Для
наиболее часто используемых параметров
введены дополнительные обозначения:
.
Причем
и
связаны выражением
.
3. Предварительное задание
1.
Постройте семейство статических входных
характеристик
.
Исходные данные
приведены в таблице 3.1.
Т а б л и ц а 3.1
Iэ, мА |
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1 |
1,25 |
1,5 |
1,75 |
2 |
2,25 |
2,5 |
2,75 |
3 |
3,25 |
3,5 |
3,75 |
4 |
Uэб (Uкб=0), В |
0 |
0,25 |
0,31 |
0,334 |
0,348 |
0,358 |
0,368 |
0,378 |
0,387 |
0,396 |
0,405 |
0,414 |
0,422 |
0,43 |
0,438 |
0,446 |
0,453 |
Uэб (Uкб=-5), В |
0 |
0,15 |
0,18 |
0,2 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,238 |
0,245 |
0,25 |
0,255 |
0,26 |
0,265 |
0,27 |
0,275 |
0,28 |
0,285 |
Uэб (Uкб=-10), В |
0 |
0,1 |
0,158 |
0,18 |
0,195 |
0,205 |
0,214 |
0,221 |
0,228 |
0,235 |
0,241 |
0,247 |
0,253 |
0,258 |
0,263 |
0,268 |
0,273 |
2.
Постройте семейство статических выходных
характеристик
.
Исходные данные
в таблице 3.2.
Т а б л и ц а 3.2
Uкб, В |
-0,3 |
-0,2 |
-0,1 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
Iк (Iэ =1 ), мА |
0 |
0,4 |
0,78 |
0,96 |
0,961 |
0,962 |
0,963 |
0,964 |
0,965 |
0,966 |
Iк (Iэ =2 ), мА |
0 |
1,5 |
1,68 |
1,922 |
1,92 |
1,926 |
1,928 |
1,93 |
1,932 |
1,934 |
Iк (Iэ =3 ), мА |
0 |
2,6 |
2,78 |
2,89 |
2,889 |
2,892 |
2,895 |
2,898 |
2,901 |
2,904 |
Iк (Iэ =4 ), мА |
0 |
3,7 |
3,8 |
3,852 |
3,856 |
3,86 |
3,864 |
3,868 |
3,872 |
3,876 |
Iк (Iэ =5 ), мА |
0 |
4,75 |
4,83 |
4,82 |
4,825 |
4,83 |
4,835 |
4,84 |
4,845 |
4,85 |
3.
Вычислите h-параметры
биполярного транзистора в схеме с общей
базой
(3.2). Вычисления проведите по таблицам
и графикам ВАХ относительно рабочей
точки, которая задана для различных
вариантов в таблице 3.3.
Указание. На графиках ВАХ необходимо отметить требуемые для расчётов приращения токов и напряжений.
Т а б л и ц а 3.3
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Uкб р, В |
4 |
6 |
8 |
4 |
6 |
8 |
4 |
6 |
8 |
10 |
Iэ р, мА |
2 |
3 |
4 |
3 |
4 |
2 |
4 |
2 |
3 |
3 |
Eк, В |
12 |
12 |
16 |
10 |
14 |
12 |
12 |
10 |
14 |
16 |
Rн, кОм |
4,154 |
2,073 |
2,068 |
2,075 |
2,07 |
2,073 |
2,073 |
2,075 |
2,07 |
2,068 |
4.
Определите коэффициенты усиления
резистивного усилителя по напряжению
и току
в рабочей точке. Для этого на графике
выходных характеристик постройте
нагрузочную прямую
,
где
задано в таблица 3.3. Прямая должна пройти
через рабочую точку.
Указание.
Методика построения нагрузочной прямой
и определения
дана в пункте 5.3.
5. Рассчитайте коэффициенты усиления исследуемого каскада по h-параметрам и сопротивлению нагрузки Rн. (См. п.5.4.).
6. Результаты выполнения предварительного задания сведите в таблицу 3.4,
Т а б л и ц а 3.4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где
-
коэффициенты определеннее графически
в п.1.4,
-
коэффициенты определеннее по расчётам
в п.1.5.