Контрольные вопросы

1.Какие основные показатели характеризуют усилительный каскад?

2.Почему в интегральных микросхемах отсутствуют конденсаторы связи и разделительные конденсаторы?

3.Какие характеристики используют для оценки свойств усилителя напряжения с резистивно-емкостной связью?

4.Какое влияние оказывает емкость СЗ на коэффициент усиления на нижних и верхних частотах?

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

-наименование и цель работы;

-перечень используемого оборудования и электроизмерительных приборов;

-схему иcследования усилителя;

- задания;

-таблицу с экспериментальными данными;

-амплитудно-частотные характеристики;

-ответы на контрольные вопросы;

- выводы.

Лабораторная работа 6 Исследование транзисторного ключа

Цель работы - анализ работы и экспериментальное подтверждение

инвертирующего действия транзисторного ключа

Пояснения к работе

В вычислительной технике для большинства операций используется двоичная система счисления, имеющая всего две значащие цифры 0 и 1, которые могут быть представлены разными уровнями потенциала. Например, 0 можно представить как отсутствие потенциала (нулевой потенциал на выходе или на входе схемы либо настолько низкий, что им можно пренебречь), а 1 – как потенциал высокого уровня. Такая форма представления сигналов информации, называемая также цифровой, позволяет наиболее экономно и быстро их обрабатывать.

Для построения схем цифровой техники используют алгебру логики, основными операциями которой являются:

- логическое отрицание (инверсия) – “НЕ”;

- логическое умножение (конъюнкция) – “И”;

- логическое сложение (дизъюнкция) – “ИЛИ”;

Одна из возможных схем элемента «НЕ», реализующего логическое отрицание показана на рисунке 6.1.

Схема представляет собой транзисторный ключ на биполярном транзисторе. При логическом 0 на входе элемента на его выходе должна появиться логическая 1, а при логической 1 на входе – на выходе будет логический 0. Нагрузочный резистор R_к включен в коллекторную цепь транзистора с заземленным (общим) эмиттером. Входной управляющий сигнал поступает на базу транзистора в виде чередующихся уровней напряжения U₁ и U₂, обеспечивающих разомкнутое или замкнутое состояние ключа (рисунок 6.3).

Транзистор работающий в ключевом режиме характеризуется двумя состояниями. Первое состояние определяется точкой А₁ на выходных характеристиках транзистора, его называют режимом отсечки. В режиме отсечки ток базы I_б = 0, коллекторный ток I_к1 равен начальному коллекторному току, а коллекторное напряжение U_к = U_к1  E_к (рисунок 6.3). Режим отсечки реализуется при отрицательных потенциалах базы.

Второе состояние определяется точкой А₂ и называется режимом насыщения. Он реализуется при положительных потенциалах базы. При этом ток базы, так как сопротивление эмиттерного перехода мало, определяется в основном сопротивлением резистора R_б, т.е. I_б2 = U_вх/ R_б. Коллекторный переход также открыт, и ток коллектора I_к2  E_к / R_к, а коллекторное напряжение U_к2  0.

Из режима отсечки в режим насыщения транзистор переводится воздействием положительного входного напряжения. При этом повышению входного напряжения (потенциала базы) соответствует понижение выходного напряжения (потенциала коллектора), и наоборот. Такой ключ называют инвертирующим (инвертором). На рисунке 6.4 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие процессы в транзисторе при включении и выключении ключа.