АнСхТ ЛР5

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра ЭПУ

отчЁт по лабораторной работе № 5 по дисциплине «Аналоговая схемотехника» Тема: Транзисторные ключи

Студентка гр. 1283 ____________________ Григорьева В.В. Преподаватель __________________________ Писарев И.С.

Санкт-Петербург 2024

Лабораторная работа №5

Цель: исследование основных параметров и принципов работы транзисторных ключей.

Обработка результатов

1. Измерение параметров транзисторного ключа в статическом режиме

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

Режим работы	Активный						Насыщение
	11,6	11,4	11,4	11,2	11,2	11	10,6	9,6	8,4	6,2	2	0,4
	6,6	5,4	4,6	4	2,4	1,2	0,216	0,152	0,12	0,096	0,08	0,072
	26,67	40	40	53,33	53,33	66,67	93,33	160	240	386,67	666,67	773,33
	5,4	6,6	7,4	8	9,6	10,8	11,78	11,85	11,88	11,9	11,92	11,93
	202,5	165	185	150	180	162	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-	1	1,71	2,57	4,14	7,14	8,29

Минимальное измеренное падение напряжения на открытом транзисторе U_КЭнас = U_К = 72 мВ

I_б = I_{б гр} Граничный ток I_{б гр} = 93,33 мкА – значение тока базы, при котором транзистор переходит в режим насыщения.

U_П = 12 В

Пример расчета для:

1. Активного режима

2. Режима насыщения

Рисунок 1 – Зависимость тока коллектора от тока базы в схеме с общим эмиттером

2. Временные характеристики транзисторного ключа

Таблица 2 – Результаты измерений временных параметров схемы транзисторного ключа

Схема			47	22	10	4,7
Простой ключ	Процесс включения		220	122	54	26
			1020	320	134	68
			1240	442	188	94
	Процесс выключения		870	1360	1480	1470
			1490	1030	600	370
			2360	2390	2080	1840

Ключ с форсирующим конденсатором	Процесс включения		0
			24
			24
	Процесс выключения		720
			820
			1540

Ключ на n-канальном МДП транзисторе	Процесс включения		0
			228
			228
	Процесс выключения		210
			1010
			1220
Ключ на p-канальном МДП транзисторе	Процесс включения		240
			720
			960
	Процесс выключения		58
			132
			190

Рисунок 2 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях простого ключа: процесс открытия

Рисунок 3 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях простого ключа: процесс закрытия

Рисунок 4 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с форсирующим конденсатором: процесс открытия

Рисунок 5 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с форсирующим конденсатором: процесс закрытия

Рисунок 6 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на n-канальном МДП транзисторе: процесс открытия

Рисунок 7 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на n-канальном МДП транзисторе: процесс закрытия

Рисунок 8 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на p-канальном МДП транзисторе: процесс открытия

Рисунок 9 – Осциллограмма напряжений на затворе и стоке ключа на p-канальном МДП транзисторе: процесс закрытия

ВЫВОД: В первом пункте работы был исследован транзисторный ключ в статическом режиме. Значение тока базы, при котором транзистор переходит в режим насыщения, т.е. граничный ток, получился равным 93,33 мкА. При нём ключ полностью открывается.

При исследовании транзистора в динамическом режиме получили, что при уменьшении сопротивления Rб ключ открывался и закрывался быстрее. При добавлении в цепь форсирующего конденсатора время открытия/закрытия ключа ещё больше уменьшилось. 

На n-канальном МДП транзисторе на p-канальном включение происходило быстрее, а выключение медленнее, чем на на p-канальном.