Воронов Лабораторный практикум по курсу Електротехн 2012

тронами. В результате этого ток Ia увеличивается скачком и напряжение на тиристоре уменьшается.

Рис. 10.1

В анодную цепь тиристора для ограничения тока включают резистор Ra . При скачкообразном росте анодного тока увеличивается падение напряжения на резисторе Ra и напряжение на тиристоре уменьшается. Изменение анодного тока после наступления электрического пробоя производится изменением величины Ra или Ea. Если снять питающее напряжение, то свойства p-n-перехода П2 восстанавливаются.

Напряжение Uвкл можно снизить введением дополнительных носителей в любой из слоев, образующих переход П2. Появление дополнительных носителей увеличивает число актов ионизации атомов в переходе, и поэтому напряжение Uвкл уменьшается. Дополнительные носители зарядов, образующие ток Iy, вводятся в тиристор вспомогательной цепью от источника питания Ey. Влияние величины тока Iy на работу тиристора видно из рис. 10.1, б.

При включении тиристора в обратном направлении переходы П1 и П3 будут закрыты, и в нем появится весьма небольшой ток. Во избежание пробоя тиристора в обратном направлении необходимо, чтобы обратное напряжение было меньше Uобр.до.

Задание

Экспериментально исследовать особенности ВАХ тиристора.

101

Приборы и оборудование

1.Системный блок.

2.Монитор.

3.Принтер.

4.Программа Multisim 8 Electronics Workbench.

Порядок выполнения работы

1.Приступая к выполнению данной лабораторной работы необходимо запустить программу ELECTRONICS WORKBENCH. После запуска она будет выглядеть, как показано на рис. 10.2.

2.Для работы необходимо загрузить схему исследования «ЛР

№11 Тиристор.ms8».

При нажатии кнопки открывается окно, в котором курсором необходимо пометить файл и нажать кнопку «Открыть».

Появится схема, показанная на рис. 10.3.

3. Чтобы схема начала функционировать, необходимо нажать кнопку .

4.Изменяя переменным резистором (при нажатии клавиши <B> сопротивление уменьшается, при нажатии комбинаций клавиш <shift>-<B> сопротивление увеличивается) управляющий ток, определите ток и напряжение срабатывания тиристора при напряжениях питания 12 В, 24 В, 48 В.

5.Данные измерений занести в табл. 10.1.

102

Контрольные вопросы

1.Каковы особенности ВАХ неуправляемого тиристора?

2.Какие составляющие токов протекают в управляемом тиристоре?

3.Какими способами можно включить тиристор?

4.Какими способами можно выключить тиристор?

5.Как меняется ВАХ триодного тиристора при изменении напряжения на управляющем электроде?

6.Начертите схему включения тиристора, выполняющего роль ключа.

7.Начертите схему включения тиристора для определения его параметров.

Литература

1.Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. М.: Солон-Р,

1999.

2.Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на ЕlectRonIcs WoRkbench: В 2 т./ Под общей ред. Д.И. Панфилова. Т.2: Электроника.

М.: ДОДЭКА, 2000.

3.Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: Учеб. пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних спец. учеб. заведений. М.: Высшая школа, 1998.

4.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1978.

5.Кардашев Г.А. Виртуальная электроника. М.: Горячая линия – Телеком, 2007.

106

Лабораторная работа 11

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРОВ

Цель работы: исследование биполярного транзистора в схеме с общей базой.

Теоретическая часть

В схеме с общей базой (ОБ) входным током является ток эмиттера, а выходным – ток коллектора. называется статическим коэффициентом усиления по току в схеме с ОБ = 0,8-0.99 таким образом, коэффициент усиления по току в схеме с ОБ меньше единицы. Коэффициент усиления по напряжению в схеме с ОБ больше еди-

ницы, так как K = Uкб/Uэб.

В смешенном в прямом направлении эмиттерном переходе приращение напряжения Uoб мало, в то же время приращение Uкб может быть сколько угодно большим и определяется только допустимым напряжением коллекторного перexoдa.

Последовательно коэффициент усиления по мощности Kp = = KиKI = Kи в схеме с ОБ больше единицы.

Статические характеристики схемы с ОБ состоят из семейства входных ВАХ (Iэ = f(U) при UKб = const), выходных (Iк = f(UKб) при Iэ = const) ВАХ и переходных характеристик Iк = f(Iэ) при Uкб =

= const или Uвых = f(Jвx) при Pн = const.

Входные характеристики снимаются на входной цепи при фиксированных напряжениях Uкб = 0 (режим короткого замыкания на выходе) характеристика подобна обычной характеристике п/п диода (её прямой ветви).

При Iк = 0 (обрыв на выходе) весь ток эмиттера замыкается через базу, поэтому падение напряжения на омическом сопротивлении базы увеличивается, и характеристика смещается вправо. Важным параметром является входное дифференциальное сопротивление транзистора в схеме с ОБ: Рвх = UBX.

Обычно это сопротивление составляет от единиц (для мощных) до нескольких десятков ом (для маломощных транзисторов).

Выходные характеристики снимаются в выходной цепи при различных фиксированных значениях Iэ. Схема снятия ВАХ приве-

107

дена на рисунке. Снятие характеристик осуществляется при эквивалентном коротком замыкании на выходе и холостом ходе на входе. Переходную характеристику Iк = f(Iэ) можно получить из выходных характеристик транзистора, зафиксировав какое-либо напряжение и построив зависимость Iк = f(Iэ) по точкам. Переходная характеристика может быть снята и непосредственно при фиксированном значении UKб в схеме.

Задание

Снять семейства ВАХ транзистора в схемах с ОБ (рис. 11.1).

Рис. 11.1

Приборы и оборудование

1.Стенд для проведения работ 87Л-01.

2.Встроенные источники питания ГН, ГН1, ГН2.

3.Встроенные изм. приборы ИВ, AB0, АВМ1

4.Сменные платы № 5, № 6, № 12.

Порядок выполнения работы

1. Установить сменную плату № 5. В качестве РА1 использовать ИВ, РА2 – АВМ2, P1 – ABO, Р2 – АВМ1. Используемый транзистор МП-40. В качестве генератора напряжения использовать ГН2.

108

2.Закоротить точки X1, Х2.

3.Ручки регулировки ГТ, ГН2 установить в крайнее левое положение.

4.Включить тумблер "Cеть" и тумблеры ГТ: ГН2. Переключатель ИВ установить на ГТ. Установить ток ГТ = 0. Убедитесь что показание РА2 = 0 получается при U = 0 (РИ = 0). Плавно увели-

чивая UKб (ГН2), фиксировать ток Iк по РА2. Особое внимание обратить на начальный участок характеристики Iкб.

5.Установить ток ГТ=0. Убедитесь что показание РА2=0 по-

лучается при U = 0 (РИ = 0). Плавно увеличивая UKб (ГН2), фиксировать ток Iк по РА2. Особое внимание обратить на начальный участок характеристики Iкб.

6.Последовательно установить ток Iб (ГТ) = 0,2; 0,5; 1; 2; 3;

5.Плавно изменяя напряжение Uкб (ГН2), зафиксировать ток Iк. Значения напряжения Uб (ГН2) должны быть теми же, что и в п.5. Одновременно при снятии Uэб обязательно зафиксировать точку

при Uкб = 5 B, Iэ = 3 мА.

Данные занести в табл. 11.1.

Установить Uкб = 5 В. Давая Iэ значения в соответствии с пп. 5

и6, снять зависимость Iк от Iэ. Затем то же самое проделать при Uкб

== 7 B.

Данные занести в табл. 11.2.

Построить на одном графике переходные характеристики Iк = = Iэ при разных Uкб.

109

Контрольные вопросы

1.Чем отличается схема с ОЭ от схемы с ОБ?

2.Что такое коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ и как он связан?

3.Что такое коэффициент усиления по току в схеме с ОБ?

4.Нарисуйте семейство входных ВАХ и объясните их поведе-

ние.

5.Нарисуйте семейство выходных ВАХ и объясните их пове-

дение.

6.Чем отличается режим насыщения в схеме с ОЭ от режима отсечки в схеме с ОБ?

7.Чем отличается закрытое состояние транзистора в схеме с ОЭ от режима отсечки в схеме с ОБ?

Литература

1.Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. М.: Солон-Р,

1999.

2.Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на ЕlectRonIcs WoRkbench: В 2 т./ Под общей ред. Д.И. Панфилова. Т.2: Электроника.

М.: ДОДЭКА, 2000.

3.Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники: Учеб. пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних спец. учеб. заведений. М.: Высшая школа, 1998.

4.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1978.

5.Кардашев Г.А. Виртуальная электроника. М.: Горячая линия – Телеком, 2007.

110