Задание

1. Для снятия входных и выходных характеристик биполярного транзистора соберите схему на рис.4, используя компоненты Electronics Workbench. В схеме используется транзистор n-p-n типа, например, 2N2712. Для транзистора p-n-p типа полярность источников тока и напряжения, а также измерительных приборов необходимо изменить на обратную.

Рис.4.

2. Изменяя ток базы Iб с помощью источников тока от 1 мкА до 1000 мкА при фиксированном напряжении Uкэ=10В, замерьте напряжения Uбэ и заполните таблицу:

IБ, мкА	1	10	30	100	500	1000
UБЭ, В

Проделайте то же самое для напряжения U_кэ=5В. Постройте семейство входных характеристик транзистора, т.е графики зависимости тока базы I_б от напряжения U_бэ между базой и эмиттером при фиксированном напряжении U_кэ.

3. Изменяя напряжение Uкэ между коллектором и эмиттером от 0 до 10 В при фиксированном токе базы Iб =1 мА, замерьте коллекторный ток Iк и заполните таблицу:

Uкэ, В	0	0,1	0,3	0,5	1	2	4	6	8	10
Iк,мА

Проделайте то же самое для тока базы I_б=0,8 мА; 0,6 мА; 0,4 мА, 0,2 мА;0 мА.

Постройте семейство выходных характеристик транзистора, т.е. графики зависимости тока коллектора I_к от напряжения U_кэ между коллектором и эмиттером при фиксированном токе базы I_б.

4. Рассчитайте коэффициент передачи по току в рабочей области характеристик.

Лабораторная работа №3.

Тема: Исследование усилительного каскада на биполярном транзисторе.

Цель работы: изучение схемы, характеристик и параметров усилительного каскада с общим эмиттером и фиксированным током.

Теоретические сведения

Усилитель – это электронное устройство, предназначенное для увеличения параметров электрического сигнала (напряжения, тока, мощности).

Соответственно важнейшими параметрами усилителя являются:

- коэффициент усиления по напряжению;

- коэффициент усиления по току;

- коэффициент усиления по мощности.

Усилитель может состоять из одного или нескольких последовательно включенных каскадов усиления. Коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных его каскадов. Связь между каскадами бывает емкостной, трансформаторной и гальванической. Емкостная и трансформаторная связь используется в усилителях переменного тока (усилители низкой и высокой частоты), а гальваническая в усилителях постоянного тока (усилители постоянных и медленно изменяющихся сигналов).

В усилителях переменного тока емкостная связь используется наиболее часто, поскольку она более простая и дешевая.

На рис.1 представлена схема усилительного каскада с общим эмиттером с емкостной связью и фиксированным токомбазы.

Рис.1

Разделительные конденсаторы С₁ и С₂ обеспечивают связь каскада с источником сигнала и нагрузкой по переменному току и изолируют по постоянному. Это позволяет работу каскада по постоянному току сделать независимой от входных и выходных цепей. Емкости конденсаторов выбирают такими, чтобы их сопротивления были незначительными во всем диапазоне рабочих частот, иначе на них будет потеря сигнала, особенно в области низких частот. Таким образом, необходимо, чтобы сопротивления конденсаторов

где R_вх – входное сопротивление каскада (1…3 кОм);

R_н – сопротивление нагрузки каскада;

f_н – нижняя частота полосы пропускания каскада.

Резисторы R_к и R_б задают режим покоя каскада (I_КП, U_КЭП), т.е. состояние схемы при отсутствии входного сигнала. Режим покоя каскада описывается следующими соотношениями:

(1)

где  - коэффициент передачи по току транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.

В рассмотренной схеме ток базы задается постоянными величинами Е_К и R_б. Отсюда и название схемы каскада – с фиксированным током базы.

Схема требует подбора R_б при замене транзистора (т.к. меняется ) и критична к изменению температуры, что является ее недостатками.

Для рассмотренной схемы:

(2)

K_­Р = K_U  K_I;

где R_H – сопротивление нагрузки;

R_C – внутреннее сопротивление источника сигнала.