3. Описание лабораторного чтенда

В состав лабораторного стенда входят:

• Монтажная плата;

• Биполярный транзистор КТ3102Д;

• Набор резисторов номиналом 300 Ом и 10 кОм;

• Регулируемый источник питания;

• Цифровые мультиметры;

• Генератор. Двухканальный осциллограф;

• Соединительные провода.

3.0. Задание № 0

Запишите в отчет справочные данные исследуемого биполярного транзистора КТ3102Д и расположение выводов этого транзистора (цоколёвку).

КТ3102 (кремниевый транзистор, n-p-n).

Характеристики транзистора КТ3102Д.

• Структура n-p-n

• Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 30 В

• Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер 30 В

• Максимально допустимый постоянный(импульсный) ток коллектора 100(200) мА

• Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора без теплоотвода (с теплоотводом) 0.25 Вт

• Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 200-500

• Обратный ток коллектора <=0.015 мкА

• Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером =>150 МГц

• Коэффициент шума биполярного транзистора <=4 Д

Аналоги транзистора КТ3102Д

• 2N2484, 2N5209, 2SC945, BC453, BC521, BC521C, BC549A, BC549B, BCY59-х, MPS3707, MPS6512, MPS6513, MPS6514, MPS6515, 2N4124, 2SC458LGB, 2SC458LGC, 2SC458LGD, BC109BP, BC184A, BC239B, BC383B, BC384B

Цоколевка транзистора 2N4124

4. Лабораторные задания и методические указания по их выполнению

Соберите электрическую схему, изображенную на рис. 19.

Рис. 19. Электрическая схема

4.1. Задание № 1. Определение коэффициента биполярного транзистора по постоянному току.

4.1.1. Установите значения выходных напряжений источников питания и примерно равные указанным в таблице 4.1 и измерьте с помощью приборов PA1, PA2, PV1, PV2 соответствующие значения тока коллектора , тока базы , напряжения база-эмиттер

и напряжения коллектор-эмиттер . Полученные результаты запишите в таблицу 4.1.

Таблица 6

, В	, В	,мА	, В	, мА	, В
1,25	5
2,5	5
5	5
1,25	10
2,5	10
5	10

4.1.2. Вычислите по формуле (2.5) и запишите в таблицу 4.1 значения статического коэффициента усиления транзистора . Сделайте вывод о влиянии напряжения коллектор-эмиттер

на коэффициент усиления транзистора.

4.2. Задание № 2. Получение входной характеристики биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.

4.2.1. Установите напряжение коллекторного источника питания , равным 5 В.

4.2.2. Изменяя напряжение базового источника питания примерно в пределе от 0 до 0,9 В устанавливать значения напряжения равным указаниям в таблице 4.2 и измерьте с помощью прибора PA1 соответствующие значения тока базы . Данные занесите в табл. 7.

Таблица 7

,В	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
,мкА

4.2.3. По результатам таблицы 4.2 построить график зависимости входной статической характеристики транзистора с ОЭ при

= const = 5В.

4.2.4. По входной характеристике при изменении тока базы в диапазоне от 10 мкА до 40 мкА определить дифференциальное входное сопротивление транзистора по формуле . Полученное значение запишите в отчет.

4.3. Задание № 3. Получение семейства выходных характеристик биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.

4.3.1. При плавном изменении напряжения на коллекторе транзистора от 0 до 10 В с помощью источника питания фиксированных значениях напряжения источника ЭДС базы = 0,6 В ; 0,74 В; 0,88 В; 1,02 В; 1,16 В и соответствующих фиксированных токах базы измерять значения тока коллектора транзистора. Данные занести в табл. 8 – 12.

Таблица 8

,В	0,6
,мкА
,В	0	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
,мА

Таблица 9

,В	0,74
,мкА
, В	0	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
,мА

Таблица 10

,В	0,88
,мкА
,В	0	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
,мА

Таблица 11

,В	1,02
,мкА
,В	0	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
,мА

Таблица 12

,В	1,16
,мкА
,В	0	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
,мА

4.3.2. По результатам табл. 8 – 12 построить графики зависимости выходных статических вольт - амперных с ОЭ: при = const.

4.3.3. Определить коэффициент передачи тока . Полученное значение запишите в отчет.

4.3.4. Выберите сопротивление коллектора равным = 300 Ом , а ЭДС коллекторного источника питания

= 5 В на оси абсцисс и точка на оси ординат.

4.3.5. Оцените по выходным характеристикам и линии нагрузки значения тока коллектора и тока базы . В рабочей точке, для которой . Полученные значения запишите в отчет.

4.4. Задание № 4. Установка рабочей точки транзисторного каскада с общим эмиттером.

4.4.1. Подключите к выводам транзистор Б-Э источник гармонического напряжения (генератор), к контрольным точкам КТ1 и КТ2 входы каналов 0 и 1 двухканального осциллографа.

Установите амплитуду напряжения на выходе генератора и величину напряжения источника ЭДС коллектора = 5 В (рис.20).

Рис. 20

4.4.2. Регулируя ЭДС источник смещения базы , установите значение тока базы , равное значению, полученному в п. 4.3.5. Измерьте и запишите в таб. 4.8 параметра статического режима транзисторного усилителя с общим эмиттером.

Таблица 13

, мкА	, В	, мА	, В

4.4.3. Плавно увеличивая амплитуду входного сигнала , получите на экране осциллографа максимальный неискаженный выходной сигнал. Скопируйте изображение выходного сигнала в отчет. Сопоставьте осциллограммы и сделайте вывод о соотношении фаз входного и выходного сигналов транзисторного каскада с общим эмиттером.

4.4.4. Определите по осциллограммам значения амплитуд входного X

и выходного сигналов. Для определения амплитуды сигналов используйте формулу: . Полученные результаты запишите в отчет.

Используя полученные значения амплитуды входного и выходного сигналов, определите по формуле (2.17) коэффициент усиления транзисторного каскада. Результат запишите в ответ.

Вычислите коэффициент усиления транзисторного каскада по формуле (2.18). Результат запишите в ответ. Сравните измеренное и рассчитанное значение коэффициента усиления. Объясните полученный результат.

4.4.5. Исследуйте, а влияет положение рабочей точки на работу транзисторного каскада с общим эмиттером. Для этого, регулируя напряжение ЭДС источника смещения базы , измените значение тока базы примерно на 30% от величины , полученной в разделе 4.3.5 сначала в сторону увеличения, а затем в сторону уменьшения. Пронаблюдайте характер искажения выходного сигнала. Скопируйте в отчёт изображение, полученное на экране осциллографа в обоих случаях. Объясните причину наблюдаемых искажений выходного сигнала.