4.5. Контрольные вопросы

1. Объясните конструктивные особенности и принцип действия МДП-тран-зистора с индуцированным каналом и полевого транзистора с управляющим p-n-переходом.

2. Объясните выходные статические характеристики различных типов полевых транзисторов.

3. Объясните статические характеристики передачи различных типов полевых транзисторов.

4. Что такое пороговое напряжение?

5. Что такое напряжение насыщения?

6. Что такое напряжение отсечки?

Лабораторная работа 5 исследование биполярного транзистора при работе на малом переменном сигнале

5.1. Основные понятия и определения

Биполярный транзистор при работе в активном режиме, когда к эмиттерному и коллекторному переходам приложены сравнительно большие постоянные напряжения и одновременно действуют малые переменные сигналы, обычно выполняет функцию усилителя электрической мощности. Под малыми понимают такие переменные сигналы, при которых связь между входными и выходными переменными токами и напряжениями является линейной. В этом случае биполярный транзистор можно описать системами малосигнальных параметров, из которых чаще всего используют систему h-параметров.

В системе h-параметров уравнения четырехполюсника, эквивалентного транзистору, записываются в следующих видах:

– для схемы с общей базой:

– для схемы с общим эмиттером:

Для определения h-параметров необходимы режим короткого замыкания в выходной цепи и режим холостого хода во входной цепи по переменному току. Физический смысл h-параметров довольно прост. Например, для схемы с ОБ:

– входное сопротивление при коротком замыкании выходной цепи

;

– коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе во входной цепи

;

– коэффициент передачи тока эмиттера при коротком замыкании выходной цепи

;

– выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи

.

5.2. Описание установки

Схема установки для исследования h-параметров транзистора представлена на рис. 5.1. Постоянные смещения (постоянный ток эмиттера или базы и постоянное напряжение на коллекторе) задают генераторами постоянного тока G1 и постоянного напряжения G2 и измеряют миллиамперметром PA и вольтметром PU2.

Рис. 5.1. Схема для исследования h-параметров транзистора

Для определения параметров h₁₁ и h₂₁ необходимо обеспечить режим короткого замыкания выходной коллекторной цепи по переменному току. Это достигается за счет того, что полное сопротивление цепи R2, R3 и генератора G2 значительно меньше выходного сопротивления транзистора. Падение напряжения на резисторе R2, сопротивление которого при данном режиме измерений составляет 200 Ом, преобразуется повторителем напряжения A1 в напряжение, измеряемое относительно общей точки вольтметром PU1. Это позволяет определить переменный ток в цепи коллектора:

. (5.1)

Для определения параметров h₁₂ и h₂₂ необходимо задать режим холостого хода во входной цепи по переменному току. Это обеспечивается высоким внутренним сопротивлением генератора постоянного тока G1 и подключением генератора переменного напряжения G3 через разделительный конденсатор C1 и резистор R1, сопротивление которого значительно больше входного сопротивления транзистора. Практически все напряжение, измеряемое на генераторе переменного напряжения G3, падает на сопротивлении резистора R1, равном 20 кОм. Поэтому, измерив вольтметром PU1 ЭДС генератора U_G, можно определить переменный ток во входной цепи транзистора:

или . (5.2)

В случае определения параметра h_22б для увеличения чувствительности измерительной установки производится коммутация сопротивления резистора R2, значение которого в этом режиме составляет 1 кОм. С помощью кнопки S4 отключается или подключается коллекторная цепь транзистора. При этом снимают показания вольтметра PU1 при нажатой и отпущенной кнопке S4. Найдя разность этих показаний , можно определить переменный ток коллектора:

. (5.3)