
- •Исследование характеристик базовых элементов электроники Методические указания к лабораторным работам
- •Лабораторная работа №1.«Применение пассивных элементов электроники»
- •Основные теоретические положения
- •Резистор
- •Основные параметры резисторов
- •Конденсатор
- •Основные функции конденсаторов
- •Основные параметры конденсаторов
- •Фильтры высоких и низких частот
- •Мост Вина
- •Катушка индуктивности
- •Применение катушек индуктивности
- •Основные параметры катушек индуктивности
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование работы фнч
- •Исследование работы фвч
- •Мост Вина
- •Полосовой фильтр
- •Режекторный фильтр
- •Лабораторная работа №2 «Полупроводниковые приборы»
- •Основные теоретические положения
- •Основные параметры диода
- •Стабилитроны
- •Основные параметры стабилитрона
- •Светодиоды
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Лабораторная работа №3.«Применение полупроводниковых диодов»
- •Основные теоретические положения
- •Нелинейная обработка аналоговых сигналов
- •Логические цепи
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Параметрический стабилизатор
- •Лабораторная работа №4. «Исследование диода с переменной ёмкостью (варикапа)»
- •Основные теоретические положения
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Лабораторная работа №5. «Исследование вольт - амперных характеристик тиристоров»
- •Основные теоретические положения
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Вопросы для допуска к выполнению и защиты лабораторной работы
- •Лабораторная работа №6 «Снятие статических характеристик транзистора на постоянном токе»
- •Основные теоретические положения
- •Режимы работы транзистора
- •Транзистор как линейный четырехполюсник
- •Основные параметры биполярных транзисторов:
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Лабораторная работа № 7. «Сравнительное исследование одиночных усилительных каскадов на биполярных транзисторах»
- •Основные теоретические положения
- •Рабочая точка
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Лабораторная работа № 8 «Исследование статических характеристик полевых транзисторов и одиночных усилительных каскадов»
- •Основные теоретические положения
- •Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом
- •Основные параметры полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом
- •Основные параметры мдп-транзисторов
- •Схемы включения полевых транзисторов
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Исследование усилительных свойств каскадов на базе полевых транзисторов
- •Лабораторная работа №10 «Исследование двухтактного усилителя мощности на биполярных транзисторах»
- •Основные теоретические положения
- •Режим класса а
- •Режим класса в
- •Режим класса ав
- •Режим класса с
- •Режим класса d
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Требования к оформлению отчета
Основные параметры биполярных транзисторов:
Коэффициенты передачи эмиттерного и базового тока:
Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода (единицы – десятки Ом):
Обратный ток коллекторного перехода при заданном обратном напряжении (единицы нано- ампер – десятки миллиампер)
Объемное сопротивление базы rб (десятки – сотни Ом).
Выходная проводимость h22 или дифференциальное сопротивление коллекторного перехода (доли – сотни мкСм)
Максимально допустимый ток коллектора Iк max (сотни миллиампер – десятки ампер).
Напряжение насыщения коллектор – эмиттер U кэ нас (десятые доли – один вольт).
Наибольшая мощность рассеяния коллектором Pк max (милливатт – десятки ватт).
Ёмкость коллекторного перехода Cк (единицы – десятки пикофарад)
Порядок выполнения экспериментов
Соберите цепь согласно схеме (рисунок 7.8). Потенциометр Rп=1 кОм используется для регулирования тока базы, резисторы R1 = 100 кОм и R2 = 47 кОм – для ограничения максимального тока базы. Управление напряжением UКЭ осуществляется регулятором источника постоянного напряжения. Для предотвращения подачи обратного напряжения на транзистор в цепь коллектора включён диод. Переход эмиттер база также защищён шунтирующим диодом. Измерение тока базы IБ и напряжения UБЭ производятся мультиметрами на пределах 200 μА и 2 В соответственно, Пределы измерения тока коллектора IК и напряжения UКЭ изменяются в ходе работы по мере необходимости.
При сборке схемы предусмотрите перемычки для переключения амперметра из одной ветви в другую.
Установите первое значение тока базы 20 μА, переключите миллиамперметр в цепь коллектора и, изменяя напряжение UКЭ согласно значениям, указанным в таблице 7.2, снимите зависимости IК(UКЭ) и UБЭ(UКЭ). Повторите эти измерения при каждом значении IБ, указанном в таблице.
Характеристики транзистора изменяются в ходе работы из-за его нагрева. Поэтому для большей определенности рекомендуется установить нужные значения IБЭ и UКЭ, выключить на 30 с блок генераторов напряжений, затем включить его и быстро записать показания приборов V1 и A2.
Рисунок 7.8
Таблица 7.2
UКЭ, В |
IБ = 20 μА |
IБ = 40 μА |
IБ = 60 μА |
IБ = 80 μА |
||||||
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Постройте графики семейства выходных характеристик IК(UКЭ) и семейство характеристик обратной связи UБЭ(UКЭ), не забыв указать какому току базы соответствует каждая кривая.
Установите UКЭ = 0 и изменяя ток базы в соответствии со значениями, указанными в таблице 7.3, снимите зависимость UБЭ(IБ), Увеличьте напряжение UКЭ до 5 В и снова снимите зависимость UБЭ(IБ), а также и IК(IБ). Повторите этот опыт также при UКЭ = 15 В. (При проведении этих измерений также учитывайте примечание к предыдущему опыту).
Постройте графики входных IБ(UБЭ) и регулировочных IК(IБ) характеристик, указав для каждой кривой соответствующие значения UКЭ.
Таблица 7.3
IБ, μА |
UКЭ = 0 В |
UКЭ = 5 В |
UКЭ = 15 В |
||||
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
В отчете необходимо определить графически h-параметры для схемы с общим эмиттером.
Основные понятия: биполярный транзистор, база, эмиттер, коллектор, активный режим, режим насыщения, режим отсечки, гипербола допустимых мощностей, h-параметры, семейства характеристик
Вопросы для допуска к выполнению и защиты лабораторной работы:
Нарисуйте УГО биполярного транзистора
Перечислите основные параметры биполярного транзистора
Нарисуйте семейства входных и выходных ВАХ биполярного транзистора.
Какие области можно выделить на семействе выходных ВАХ биполярного транзистора?
Какое явление в транзисторе отражает характеристика обратной связи?
Что такое гипербола допустимой мощности?
Что такое h-параметры? Каким образом из можно определить графически?
В чем заключается физический смысл h-параметров для схемы с общим эмиттером?
Для чего могут применяться биполярные транзисторы?
Как можно построить характеристику управления по семейству выходных характеристик?