Лабы / 5 Лаба / Схемота_5 лаба

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭПУ

отчет

по лабораторной работе №5

по дисциплине «Аналоговая схемотехника»

Тема: Транзисторные ключи

Студент гр. 0207 _________________ Маликов Б.И.

Преподаватель _________________ Селиванов Л.М.

Санкт-Петербург

2023

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

В лабораторной работе монтируются и исследуются схемы транзисторных ключей на маломощных биполярных n-p-n транзисторах и на МДП-транзисторах. Строятся обычный и форсированный транзисторные ключи. Контроль режимов работы схем осуществляется осциллографом.

СХЕМА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Рис. 1 – Схема измерения параметров транзисторного ключа на биполярном n-p-n транзисторе в статическом режиме

Рис. 2 – Схема измерения временных параметров ключа на биполярном транзисторе

Рис. 1 – Схема измерения транзисторного ключа на биполярном транзисторе с форсирующим конденсатором

Рис. 4 – Схема измерения транзисторного ключа на n-канальном МДП-транзисторе

Рис. 5 – Схема измерения транзисторного ключа на p-канальном МДП-транзисторе

РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ

1. Измерение параметров транзисторного ключа в статическом режиме

Таблица 1. Зависимость тока коллектора от тока базы в схеме с общим эмиттером

	Активный режим					Режим насыщения
UR1Б, В	11,82	11,35	11,15	11,02	10,78	10,57	6,57	3,42	1,05	0,75
UВЫХ, В	6,53	3,97	0,68	0,34	0,27	0,19	0,076	0,076	0,076	0,076
IБ, мА	0,012	0,043	0,057	0,065	0,081	0,095	0,362	0,572	0,730	0,750
IK, мА	5,47	8,03	11,32	11,66	11,73	11,81	11,924	11,924	11,924	11,924
	455,83	185,31	199,77	178,47	144,22	-	-	-	-	-
KНАС	-	-	-	-	-	1	3,811	6,021	7,684	7,895

Примеры вычислений при U_R1Б = 11,82 В:

I_Б = = = 0,012 мА

I_К = = = 5,47 мА

= = = 455,83

Коэффициент насыщения при U_R1Б = 6,57 В:

K_НАС = = = 3,811

Рис. 6 – График зависимости тока коллектора от тока базы в схеме с общим эмиттером

2. Временные характеристики транзисторных ключей

Таблица 2. Результат измерений временных параметров транзисторных ключей

Схема			47	22	10	4,7
Простой ключ	включение		296	136	63	22
			928	320	143	70
			1224	456	206	92
	выключение		550	960	1080	1050
			1570	1070	630	420
			2120	2030	1710	1470

Схема			10
Ключ с форсирующим конденсатором	включение		26
			46
			72
	выключение		356
			588
			944

Ключ на n-канальном МДП-транзисторе	включение		236
	выключение		1063

Ключ на p-канальном МДП-транзисторе	включение		1280
	выключение		197

Рис. 7 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях простого ключа на биполярном транзисторе: процесс открытия

Рис. 8 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях простого ключа на биполярном транзисторе: процесс закрытия

Рис. 9 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с форсирующим конденсатором: процесс открытия

Рис. 10 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с форсирующим конденсатором: процесс закрытия

Рис. 11 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на n-канальном МДП транзисторе: процесс открытия

Рис. 12 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на n-канальном МДП транзисторе: процесс закрытия

Рис. 13 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на p-канальном МДП транзисторе: процесс открытия

Рис. 14 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на p-канальном МДП транзисторе: процесс закрытия

ВЫВОД

В ходе выполнения данной лабораторной работы были получены экспериментальные данные, на основании которых можно сделать следующие выводы:

В активном режиме (то есть до I_{Б ГР}) зависимость тока коллектора от тока базы в схеме с общим эмиттером является линейной (рис. 6), затем, после I_{Б ГР} наступает режим насыщения и ток коллектора становится неизменен.

Также, анализируя результаты измерений временных параметров транзисторных ключей (табл. 2), делаем вывод, что при подключении форсирующего конденсатора время включения и время выключения значительно снижаются в сравнении со схемой без форсирующего конденсатора.

Анализируя таблицы для временных параметров ключей на n-канальном и p-канальном МДП-транзисторе, делаем вывод, что ключ на n-канальном МДП-транзисторе имеет меньшее время включения, но большее время выключения в сравнении с p-канальным МДП-транзистором. В p-канальном МДП-транзисторе все в точности наоборот – время включения больше, время выключения меньше.