2. Экспериментальное исследование характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (оэ):

а) собрать схему для снятия характеристик БТ (рис. 7).

Рис.7. Схема для снятия характеристик биполярного транзистора

Для измерения тока базы I_б между гнездами Х2 – Х6 включить многопредельный миллиамперметр А1 (модуль «Миллиамперметры») на пределе «xl» (100 мкА) и соединить перемычкой гнезда Х9 – Х11. Установить потенциометр RPI в крайнее левое положение U_б =0). Для измерения тока коллектора I_к между гнездами X1 - Х4 включить второй миллиамперметр А2 (модуль «Миллиамперметры») на пределе «х100» (10 мА) и соединить перемычкой гнезда ХЗ – X7. Для измерения напряжения U_б включить вольтметр «Измерительного модуля» между гнездами Х2 – Х5, а для измерения напряжения питания Uп включить второй вольтметр между гнездами Х4 – Х16 и тумблер SA2 установить в нижнее положение. Для получения режима R2 = 0 между гнездами X1 - Х3 поставить перемычку;

б) снять семейство входных ВАХ транзистора I_б =(U_6э) при различных напряжениях Uкэ =const_.. Для чего собрать схему рис.7 (коллекторная нагрузка R2 =0, т.е. должна быть закорочена) При этом для измерения U_6э подключить мультиметр между гнёздами Х11 и Х14, а потенциометром RP2 устанавливать напряжение Uкэ=Uп=const в соответствии с таблицей 2. Затем, изменяя потенциометром RP1 величину тока I_Б от 0 до 100 мкА согласно табл.2, контролировать напряжение U_БЭ (предел измерения вольтметра установить «1В»).

Результаты измерений занести в табл. 2

Таблица2

UКЭ1= Uп	IБ, мкА	0	10	20	30	40	50	60	80	100
UКЭ1 = 0	UБЭ1
UКЭ2=0,5Uп	UБЭ2
UКЭ3=0,8Uп	UБЭ3

в) снять семейство выходных характеристик транзистора I_К = f(U_КЭ) при различных значениях I_Б = const, Результаты измерений занести в табл. 3.

(Характеристики снимаются при R2 =0 см. рис7).

Таблица 3.

IБ, мкА	UКЭ, В	UКЭmin	1	2	3	4	6	8	10	12
10	IК1, мА
30	IК2, мА
50	IК3, мА
60	IК4, мА
80	IК5, мА
100	IК6, мА

Для чего регулятором RP1 устанавливать величину тока I_Б =const согласно табл.3, затем регулятором RP2 устанавливать напряжение Uкэ=const в соответствии с таблицей 2. и контролировать величину тока I_К.

Примечание. Величины U_КЭmin для каждого значения I_Б будут отличаться .

г) По результатам измерений построить входные I_Б = f(U_БЭ) и выходные

I_К = f(U_КЭ) характеристики транзистора.

д) На выходной ВАХ построить линию нагрузки в соответствии с уравнением U_ВЫХ = U_КЭ = Uп I_КR2 (величину Uп и R2 взять согласно варианта задания). Для построения линии нагрузки достаточно определить 2 точки её пересечения с осями I_К и U_КЭ (см. рис. 6). Для чего установить I_Б = 0 при этом транзистор будет заперт (I_К = 0) и U_КЭ = Uп. Для определения 2-ой точки необходимо плавно увеличивать I_Б до момента получения I_КН , т.е. до момента когда ток I_К перестанет изменяться. Через полученные точки провести линию нагрузки.

На линии нагрузки выбрать положения рабочих точек (см. рис 3): в активном режиме РТ «A» выбирают обычно в средней части участка, когда U_Крт ≈0,5 Uп;

в режиме насыщения РТ «H» и в режиме отсечки РТ «O» РТ выбираются на концах линии нагрузки. Положение выбранной рабочей точки отметить на входной и выходной ВАХ и определить их координаты: I_крт, U_крт ; I_бр, U_{БЭрт .}

е) Для выбранного положения рабочей точки выполнить: дополнительные построения на входных и выходных характеристиках и определить hпараметры транзистора, аналогично рис. 5. Расчёт hпараметров произвести для РТ «А» в активном режиме.

ж) снять статическую характеристику прямой передачи по току I_к =(I₆) при U_K равном заданному значению Uп и R2 = 0, используя схему на рис.7.

Включить тумблер «Питание». Изменяя ток базы I₆ от нуля до максимального значения при помощи потенциометра RP1, контролировать величину I_к Если показания миллиамперметров А1 и А2 выйдут за допустимые значения на установленных пределах, переключите измеряемые приборы на более высокий предел. Результаты измерений занести в таблицу 4.

Таблица 4.

R2 = 0 (клеммы Х1-Х3 закорочены) Uк = Uкрт
I6 [мкА]	0	10	20	30	40	50	60	80	100
Iк1 [мА]

Выключить тумблер «Питание»;

з) снять характеристику прямой передачи по току при нагрузке R2.

Схема для снятия характеристики представлена на рис.8.

Рис.8. Схема для снятия нагрузочной характеристики прямой передачи по току

При подготовке эксперимента необходимо убрать перемычку между гнездами X1 — Х3, ручку потенциометра RP1 установить на «0». С помощью переключателя SA1 установите заданное значение резистора R2. Включить тумблер «Питание». При помощи потенциометра RP2 установить заданное значение U₂. В дальнейшем ручку регулировки RP2 не трогать. Изменяя ток базы от нуля до максимального значения при помощи потенциометра RP1, снять нагрузочную характеристику прямой передачи по току. Вблизи перехода в область насыщения точки снимать чаще. Обязательно отметить величины Iк_нас , Iб_нас . Результаты измерений занести в таблицу 5. Выключить тумблер «Питание»;

Таблица 5

R2, Uк = Uкрт≈0,5 U2 (согласно варианта задания)
I6 [мкА]	0	10	20	…..	I6 нас	…..			80
Iк2 [мА]				….	Iк2нас	….

и) По таблицам 4 и 5 построить нагрузочную характеристику прямой передачи по току I_к =(I₆). По характеристике определить области активного усиления, отсечки и насыщения. Определить максимальный ток I_{6 mах} и I_{к mах}, при котором еще обеспечивается линейное усиление;

д) снять выходные статические ВАХ с помощью осциллографа, используя схему на рис. 5.

Рис.9. Схема для снятия выходных статических ВАХ при помощи осциллографа.

При подготовке эксперимента необходимо переключить тумблер SA2 в верхнее положение тем самым подключить к схеме источник полуволн напряжения. Соединить перемычкой гнезда Х1 - ХЗ. Подключить входы осциллографа к соответствующим точкам схемы: вход канала СН1 (X) - к гнезду ХЗ, канала СН2 (Y) - к гнезду Х\ 4, корпус осциллографа () - к гнезду X15. Перевести переключатель развертки осциллографа в положение X/Y. Установить луч на экране осциллографа в левом нижнем углу. Установить потенциометр RP1 в крайнее левое положение. Включить питание модуля. Изменять ток базы от нуля до максимального значения, пронаблюдать семейство выходных характеристик; зарисовать на одном рисунке выходные характеристики для трех значений тока базы: I_б1 =0, I_б2 = 0,5• I_бmах и I_б3 = I_бmах. Записать масштабы по напряжению и току. Выключить питание модуля.