Объект и средства исследования

В работе предлагается для исследования следующие объекты:

а) стенд для исследования полупроводниковых приборов с установленным биполярным транзистором;

б) набор соединительных проводников.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

Изучить принцип работы биполярного транзистора. Ознакомиться с расположением и назначением органов управления, измерительных приборов и коммутационных гнезд на передней панели стенда исследования полупроводниковых приборов и с принципом сборка схем для исследования.

Стенд позволяет собрать схему для снятия входных и выходных характеристик транзистора.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Соберите цепь согласно схеме (рис.7). Потенциометр 1 кОм используется для регулирования тока базы, резисторы 100 и 47 кОм – для ограничения максимального тока базы. Измерение тока базы I_Б и напряжения U_БЭ производятся мультиметрами на пределах 200 μА и 2 В соответственно. Регулирование напряжения U_КЭ осуществляется регулятором источника постоянного напряжения, ток коллектора I_К и напряжение U_КЭ измеряются виртуальными приборами (пределы измерения коннектора изменяются в ходе работы по мере необходимости или по подсказкам компьютера).

2. Установите первое значение тока базы 20 μА и изменяя напряжение U_КЭ согласно значениям, указанным в табл. 1, снимите зависимости I_К(U_КЭ) и U_БЭ(U_КЭ). Повторите эти измерения при каждом значении I_Б, указанном в таблице.

Рис.7.

Примечание: характеристики транзистора изменяются в ходе работы из-за его нагрева. Поэтому для большей определенности рекомендуется установить нужные значения I_БЭ и U_КЭ, выключить на 30 с блок генераторов напряжений, затем включить его и быстро записать показания приборов V1 и A2.

Таблица 1

UКЭ, В	IБ = 20 μА		IБ = 40 μА		IБ = 60 μА		IБ = 80 μА
	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В
0
0,5
1
2
5
10
15

3. На рис. 8 постройте графики семейства выходных характеристик I_К(U_КЭ) и семейство характеристик обратной связи U_БЭ(U_КЭ), не забыв указать какому току базы соответствует каждая кривая.

4. Установите U_КЭ = 0 и изменяя ток базы в соответствии со значениями, указанными в табл. 2, снимите зависимость U_БЭ(I_Б), Увеличьте напряжение U_КЭ до 5 В и снова снимите зависимость U_БЭ(I_Б), а также и I_К(I_Б). Повторите этот опыт также при U_КЭ = 15 В. (При проведении этих измерений также учитывайте примечание к предыдущему опыту).

5. На рис. 9 постройте графики входных I_Б(U_БЭ) и регулировочных I_К(I_Б) характеристик, указав для каждой кривой соответствующие значения U_КЭ.

Таблица 2

IБ, μА	UКЭ = 0 В		UКЭ = 5 В		UКЭ = 15 В
	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА
0
5
10
20
50
80

Рис. 9

6. По построенным статическим характеристикам транзистора определить его h- параметры при U_кб= 5 В, I_б = 0,1 мА.

Определить приращения напряжений на входе транзистора между эмиттером и базой и на выходе - между коллектором и эмиттером для двух значений:

;

Рассчитать коэффициент усиления по напряжению транзистора по формуле

УКАЗАНИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать цель работы, исследуемые схемы, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТов, таблицы с экспериментальными результатами, графики полученных характеристик, построенные в масштабе. Характеристики одного типа строятся для сравнения в одних координатах. Приводятся результаты расчетов, выводы, сделанные при исследовании.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Объяснить принцип действия биполярного транзистора.

2. Объяснить входные и выходные статические характеристики транзистора в схеме с ОБ (ОЭ).

3. Каково влияние "модуляции базы" на статические характеристики?

4. Сравнить входные и выходные сопротивления транзисторов в схеме с ОБ и с ОЭ.

5. Усилительные свойства транзистора по току в схеме с ОБ (ОЭ).

6. Привести Т-образную схему замещения транзистора, дать характеристику ее элементам.

7. Малосигнальные h -параметры транзистора для схемы с ОБ и ОЭ, их физическая сущность и взаимосвязь между собой и с параметрами Т-образной схемы замещения.

8. Определение h-параметров по статическим характеристикам.

9. Схема замещения транзистора в h- параметрах.

10. Работа транзистора с нагрузкой в коллекторной цепи.

11.Построение нагрузочной прямой, определение усилительных свойств по напряжению транзистора с нагрузкой по статическим характеристикам.

12. Влияние коллекторного сопротивления R_к и напряжения питания Е_к на положение нагрузочной прямой и усилительные свойства транзистора с нагрузкой.

13. Анализ усилительных свойств транзистора с нагрузкой по схеме замещения в h -параметрах.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. М.: Высш. школа, 2005. 622 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО УСИЛИТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ