ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Цель работы

Исследование биполярных и полевых транзисторов.

Перечень приборов

• Транзисторы

• Источники напряжения

• Мультиметры

• Резисторы (250 Ом; 91кОм; 1 МОм; 4кОм)

• Потенциометр

Биполярный транзистор

Рисунок 1: Схема для исследования биполярного транзистора

Задание 1: Построение семейства выходных ВАХ

Рисунок 2: Измерения токов базы

Рисунок 3: Измерения токов коллектора

Рисунок 4: Семейство выходных ВАХ биполярного транзистора в схеме ОЭ

Задание 2: Расчет коэффициента усиления и выходного сопротивления

Задание 3: Построение входной ВАХ

Рисунок 5: Измерения для входной ВАХ

Рисунок 6: Входная ВАХ биполярного транзистора

Задание 4: Расчет входного сопротивления

Входной ток в схеме с ОЭ является базовый ток, а входным напряжением – напряжение между базой и эмиттером. Выходной ток – ток коллектора, выходное напряжение – напряжение между коллектором и эмиттером.

Коэффициент β >> 1 (статический коэффициент передачи по току в схеме с ОЭ). Соответственно схема с ОЭ обеспечивает усиление по току. Схема с ОЭ также усиливает и напряжение, так как небольшое изменение напряжения на базе приводит к существенному изменению напряжения на нагрузке.

По семейству выходных ВАХ можно заметить, что выходной ток слабо зависит от выходного напряжения, но сильно зависит от входного тока.

Полевой транзистор с p-n затвором

Рисунок 7: Схема для исследования транзистора с p-n затвором

Задание 5: Построение стоко-затворной характеристики

Рисунок 8: Измерения для входной стоко-затворной характеристики

Рисунок 9: Стоко-затворная характеристика полевого транзистора

Задание 6: Расчет крутизны

Задание 7: Построение стоковой ВАХ

Рисунок 10: Измерения для стоковой ВАХ

Рисунок 11: Стоковая ВАХ

Напряжение на канале между стоком и истоком более положительно вблизи стока, соответственно напряжение обратного смещения между p-затвором и n-каналом больше вблизи стока, поэтому обедненная область вблизи стока более широкая. При увеличении Uси обедненная область будет расширяться, а особенно сильно в области стока. При дальнейшем увеличении Uси обедненные области снизу и сверху сомкнуться возле стока. Произойдет отсечка проводящего канала. Uси при этом называется Uотс. При дальнейшем увеличении Uси ток почти не изменяется.

При увеличении Uзи отсечка будет наступать при меньшем напряжении, когда Uзи будет равно Uотс, то ток станет равным нулю, обедненные области полностью смыкаются по всей длине канала.

По стоко-затворной характеристике полевого транзистора можно определить крутизну передаточной характеристики. Чем больше крутизна, тем больше усилительные свойства транзистора.