Сборник лабораторных работ по электронике. Кафедра САУ. В архиве сами лабы в ворде и файлы .ewb (Ele / моя

Лабораторная работа №2.

Сизова Дмитрия

гр.120321

«Транзисторы»

Целью данной лабораторной работы является снятие ВАХ транзистора, расчет схем усилителей на транзисторах и анализ их работы.

Транзистор - это один­ из основных активных компонентов. Он представляет собой устройство, которое может усиливать входной сигнал по мощности. Увеличение мощности сигнала происходит за счет внешнего источника питания. Транзисторы n-p-n подчиняются следующим правилам ­(для транзисторов р-n-р типа правила сохраняются, но следует учесть, что полярности напряжений должны быть изменены на противоположные):

1. Коллектор имеет более положительный потенциал, чем эмиттер.

2

Рис.1. Эквивалентные схемы транзисторов

. Цепи база - эмиттер и база - коллектор работают как диоды (рис.1.).

При работе транзистора в линейном режиме переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, т.е. диод на эквивалентной схеме открыт, а переход база-коллектор – в обратном направлении, т.е. диод на эквивалентной схеме закрыт.

3.Каждый транзистор характеризуется максимальными значениями i_{k max} ,

i_{б max} , u_{кэ max} , которые нельзя превышать. Следует помнить о предельных значениях других параметров, например рассеиваемой мощности P_{P max} , температуре, u _бэ и др.

4. Если правила 1-3 соблюдены, то ток i _k прямо - пропорционален i _б и можно записать следующее соотношение:

i _k = h _21э i _б =  i _б

где h _21э - коэффициент усиления по току, обозначаемый так же .

В работающем транзисторе напряжения на базе и эмиттере связаны следующим соотношением:

u _б = u _э + 0.6 В (u _б = u _э + u _бэ )

Для расчета ­усилителей на т­ранзисторах весьма полезными являются входные и выходные вольт-амперные характеристики транзистора.

Эти характеристики можно строить по точкам, измеряя постоянные напряжения и токов цепях соответствующих электродов исследуемого элемента.

На рис. 2 представлена блок-схема ­установки для снятия выходных статических ВАХ транзистора.

Задавая с помощью­ источника напряжения U1, включенного в базовую цепь, _­ фиксированный ток базы транзистора A1, можно с помощью второго источника напряжения U2, включенного в коллекторную цепь транзистора амперметра A2 и вольтметра V1 снять выходную ВАХ этого транзистора. Данный метод достаточно прост, точен, но весьма трудоемок.

рис.2

ВАХ при различных значениях U₂ не превышающего U_max, при i_б=0,05мА, i_б=0,2мА, i_б=0,35мА, i_б=0,5мА, i_б=0,65мА, i_{б max}=0,8мА:

I_б=800mkA

I_б=650mkA

I_б=500mkA

I_б=350mkA

I_б=200mkA

I_б=50mkA

Другой, осциллографический метод позволяет получать на экране осциллографа сразу всю характеристику транзистора. Прибор, позволяющий наблюдать на экране осциллографа выходные вольтамперные характеристики транзистора, показаны на рис.3.

рис.3

Как известно, харак­теристики транзисторов определяются тремя величинами (i _б , i _к , u _бэ ). Если одну из в­еличин, например i _б , поддерживать постоянной, то при помощи характериографа, представленного на рис. 3, можно наблюдать выходные статические вольт-амперные характеристики транзистора.

По оси Y отклонение луча пропорционально напряжению на транзисторе, т.е. u_кэ , по оси Х - пропорционально тону коллектора i _k . Таким образом, на экране осциллографа наблюдается вольт-амперная характеристика в координатах u_кэ и i _к при i _к = const.