- •Физические основы электронной техники
- •Содержание
- •1. Исследование характеристик полупроводникового выпрямительного диода и кремниевого стабилитрона
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Программа работы
- •1.3. Краткие теоретические сведения
- •1.4. Описание лабораторного стенда
- •1.5. Указания к выполнению работы
- •1.6. Содержание отчета
- •1.7. Вопросы для самоконтроля
- •1.8. Рекомендованная литература
- •2. Исследование импульсных свойств p-n-перехода
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Программа работы
- •2.3. Динамические процессы в р-n-переходе
- •2.4. Описание лабораторной установки
- •2.5. Указания к выполнению работы
- •2.6. Содержание отчета
- •2.7. Контрольные вопросы
- •2.8. Рекомендованная литература
- •3.4. Описание лабораторной установки
- •3.5. Указания к выполнению работы
- •3.6. Содержание отчета
- •3.7. Вопросы для самоконтроля
- •3.8. Рекомендованная литература
- •4. Исследование вольтамперных характеристик полупроводниковых оптопар
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Программа работы
- •4.3. Краткие теоретические сведения
- •4.4. Описание лабораторной установки
- •4.5. Указания к выполнению работы
- •4.6. Содержание отчета
- •4.7. Вопросы для самоконтроля
- •4.8. Рекомендованная литература
- •5. Исследование статического и динамического режимов работы биполярного транзистора
- •5.1. Цель работы
- •5.2. Программа работы
- •5.3. Статический и динамический режимы работы биполярного транзистора
- •5.4. Описание лабораторной установки
- •5.5. Указания к выполнению работы
- •5.6. Содержание отчета
- •5.7. Вопросы для самоконтроля
- •5.8. Рекомендуемая литература
- •6. Исследование однокаскадного усилителя на биполярном транзисторе.
- •6.1. Цель работы
- •6.2. Программа работы
- •6.3. Усилительный каскад с общим эмиттером
- •6.4. Описание лабораторной установки
- •6.5. Указания к выполнению работы
- •6.6. Содержание отчета
- •6.7. Вопросы для самоконтроля
- •6.8. Рекомендуемая литература
- •7.4. Описание лабораторной установки
- •7.5. Указания к выполнению работы
- •7.6. Содержание отчёта
- •8.4. Указания к выполнению работы
- •8.5. Содержание отчета
- •8.6. Рекомендуемая литература
5.4. Описание лабораторной установки
Принципиальная схема лабораторной установки представлена на рис.5.7. Объектом исследования является транзистор VTp-n-pтипа, включенный по схеме с общим эмиттером. Элементами схемы также являются: сопротивленияR1 иR2 в коллекторной цепи транзистораVTи переключательF1, с помощью которого изменяется режим работы транзистора. Эти элементы смонтированы на съемном планшете. ТокIБизмеряется микроамперметром РА4, токIК– миллиамперметром РА1, напряжениеUБЭ– вольтметромPV2, а напряжениеUКЭ–PV3. При снятии статических характеристик работы транзистора переключательF1 переключают в положение 1, при динамических – в положение 2 и 3, в зависимости от необходимой величины сопротивления в цепи коллектора (R1 илиR2). Источники питания ГН1 и ГН2 служат для питания выходной (коллекторной) и входной (базовой) цепей соответственно. Измерительные приборы РА1, РА4, РV2,PV3, а также источники питания ГН1 и ГН2 смонтированы на отдельном (универсальном) стенде и подключаются к съемному планшету с помощью общего штепсельного разъема.
5.5. Указания к выполнению работы
К пункту 5.2.1.Подключить съемный планшет с исследуемым транзистором к универсальному лабораторному стенду. Подать питающее напряжение 220В, 50Гц на стенд и на приборы (генераторы ГН1 и ГН2).
К пункту 5.2.2.Поставить переключательF1 в положение 1. С помощью потенциометра ГН2 установить ток базыIБ= 100 мкА. Вращая рукоятку потенциометра ГН1 и изменяя напряжение источника питания от 0 до 15В снять изменения тока коллектора транзистора от напряжения коллектор-эмиттер. Результаты измерений занести в табл.5.1.
Таблица 5.1 - Выходные статические характеристики транзистора. IК, мА.
Ток базы Iб, мкА |
Напряжение коллектор-эмиттер ЕК, В | |||||
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
15 | |
100 |
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
Произвести аналогичные измерения тока коллектора IКпри токах базыIБ=200 мкА и 300мкА, результаты занести в табл.5.1. По данным табл.5.1 построить выходные статические характеристики.
Установить напряжение питания коллектора-эмиттера транзистора 0,5В потенциометром источника ГН1. Изменяя напряжение источника питания ГН2, снять зависимость тока базы IБот напряжение базы-эмиттера. Повторить измерения дляEК=10В. Результаты измерений занести в табл.5.2.
Таблица 5.2 - Входные статические характеристики транзистора. IБ, мкА.
Напряжение коллектор-эмиттер EК, В |
Напряжение база-эмиттер UБЭ, мВ | |||||
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 | |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
По данным табл. 5.2 построить входные статические характеристики.
К пункту 5.2.3.По показанию вольтметраPV3 источника питания ГН1 установить напряжениеEК=15В, после чего переключательF1 установить в положение 2. По микроамперметру РА4 получить пять значений тока базыIБ. Для каждого значения тока базы по вольтметруPV2 измерить напряжениеUБЭ, вольтметруPV3 – напряжениеUКЭ, миллиамперметруPA1 – токIК. Повторить эксперимент при положении 3 переключателяF1. Данные эксперимента занести в табл.5.3.
Таблица 5.3 - Динамические характеристики транзистора.
IБ, мкА |
|
|
|
|
| |
R1 = 1кОм |
UБЭ, мВ |
|
|
|
|
|
UКЭ, В |
|
|
|
|
| |
IК, мА |
|
|
|
|
| |
R2 = кОм |
UБЭ, мВ |
|
|
|
|
|
UКЭ, В |
|
|
|
|
| |
IК, мА |
|
|
|
|
|
По данным табл.5.3 построить входные и выходные динамические характеристики транзистора для сопротивлений R1 иR2.
Нанести нагрузочные характеристики, полученные для R1 иR2 на семейство выходных статических характеристик.
К пункту 5.2.4.По данным измерений вычислить коэффициенты усиления по токудля напряженияEК= 15 В и построить характеристику.
К пункту 5.2.5.Для статического режима работы транзистора по данным табл.5.1, 5.2 и статических входных и выходных характеристик вычислитьh–параметры исследуемого транзистора. Полученные данные сравнить со справочными.
К пункту 5.2.6.Используя значенияh–параметров по формулам (5.8), вычислить коэффициенты усиления по токуKiи напряжениюKu, входное сопротивлениеRвх, приняв Rн=1 кОм.