
- •Таганрог 2010
- •Основные положения
- •Условные обозначения биполярных транзисторов
- •Принцип работы транзистора
- •Аналитическая модель бт
- •Схемы включения и вольтамперные характеристики бт
- •Схемы замещения и параметры бт
- •Основные параметры бт
- •Методические указания к выполнению лабораторной работы
- •1. Схема включения транзистора с общей базой
- •2. Схема включения транзистора с общим эмиттером
- •Домашнее задание
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Литература
2. Схема включения транзистора с общим эмиттером
Для измерения статических ВАХ БТ в схеме с ОЭ используется схема на рис.12. Входными характеристиками транзистора при включении с ОЭ являются зависимости тока базы or напряжения между базой и эмиттером при постоянных напряжениях на коллекторе: Iб=f(Uбэ) при Uкэ=const (в лабораторной работе Uкэ =0,5, 10 В), рис.5-а. Выходные характеристики БТ в схеме с ОЭ представляют собой зависимости тока коллектора от напряжения между коллектором и эмиттером при неизменных значениях тока базы: Iк=f(Uкэ), при Iб=const (в лабораторной работе Iб =50; 100; 200; 300; 400; 500 мкА), рис.5-б.
Для измерения входных ВАХ используются:
G1(ГT) - генератор тока стенда;
G2(ГН2) - генератор напряжения стенда;
РА1(Iб) – АВМ2 на пределе "0,5 мА " (или ИП в режиме "ГТ 1 мА");
PV1(Uбэ) – АВО на пределах измерения "0,5 В" и "0,1В";
РА2(Iк) - не испопользуют, а гнезда Х7 и Х8 закорачивают;
PV2(Uкэ) - измеритель выхода ИВ при положении переключателя "ГН2 25В".
Рис. 12
При измерении входной характеристики при Uкэ=0 генератор напряжея G2 не подключают, а гнезда X11 и Х12 закорачивают.
Для измерения выходных ВАХ используются:
G1(ГT) - генератор тока стенда;
G2 - генератор напряжения стенда (ГН2) при Uкэ = 2, 1, 6, 8, 10 В и (ГН1) при Uкэ = 0,2; 0,4; 0,6; 1; 1,5 В;
РА1(Iб) - АВМ2 на пределах измерения "10 мА", "5 мА", "1 мA", "0,5 мA";
PV1(Uбэ) - не используется;
РА2(Iк) – ABM1 на пределах измерения " 50 мA", "10 мА", "5 мА", "1 мА", "0,5 мА";
PV2(Uкэ) - ИВ стенда, подключаемый к выходу ГН2 или ГН.
Полученные результаты заносятся в таблицы 5 и 6 для входных и выходных ВАХ, соответственно.
Таблица 5
Ток базы Iб, мкА |
50 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|||||||
Напряжение база - эмиттер Uэб, В при напряжении коллектор - эмиттер Uкэ, В |
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
10 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 6
Напряжение коллектор - эмиттер Uкэ, В |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
1 |
1,5 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
Ток коллектора Iк, мА при токе базы Iб, мкА |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пользуясь данными табл.5 и 6 , построить сходные Iб(Uбэ) и выходные Iк(Uкэ) ВАХ для схемы с ОЭ. Нанести на эти графики усредненные ВАХ исследуемого транзистора, используя для этого справочные пособия, и рассчитанную гиперболу предельной рассеиваемой мощности.
При усилении малых сигналов БТ, включенный по схеме с ОЭ, можно представить в виде линейного четырехполюсника, рис.10-б. входные и выходные электрические величины которого связаны уравнениями:
Дифференциальные h-параметры для схемы с ОЭ рассчитываются по формулам, полученным из выше приведенных уравнений:
Для
расчета
используется входная ВАХ, рис.13-а,
проходящая через рабочую точку N (
,
).
Через точку
N
проводится касательная к характеристике
и строится треугольник BCD.
Тогда, согласно выражению для
,
расчетное соотношение будет:
Для
определения
,
выбираются две входные ВАХ, измеренные
при различных выходных напряжениях
(
),
рис. 13-б, и через точку
проводится линия
,
соответствующая холостому ходу по
переменному току на входе транзистора.
Точки пересечения этой линии и ВАХ
проецируют на ось
,
определяют
и рассчитывают
по известной формуле.
Рис.13
Для
нахождения
семейства выходных ВАХ пересекают
линией
,
рис.13-в, что соответствует короткому
замыканию по переменному току на выходе
транзистора. Задаваясь приращением
в окрестности рабочей точки N,
графически определяем
и по известной формуле находим
.
Для
определения
выбирают из семейства выходных ВАХ
характеристику, измеренную при
.
Задаваясь приращением
пределах линейного пологого участка
ВАХ, графически находится соответствующее
приращение тока
в рассчитывается
,
рис.13-г.
В
качестве исходных параметров рабочей
точки БТ в схеме с ОЭ предлагается
использовать
=5В
и
200mkA.
Остальные параметры рабочей точки
должны быть измерены.
Значения h-параметров для схем включения с ОБ и ОЭ занести в таблицу 7 и провести сравнительный анализ величин одноименных параметров.
Таблица 7
Схема включения БТ |
Параметр |
|||
|
|
|
|
|
ОБ |
|
|
|
|
ОЭ (активный режим) |
|
|
|
|
ОЭ (насыщение) |
|
|
|
|
ОЭ (отсечка) |
|
|
|
|
По ВАХ транзистора в схеме с ОЭ оценить значения h-параметров в режимах насыщения и отсечки, занести в таблицу 5 и провести сравнительный анализ с аналогичными параметрами для активного режима.