3. Задание
3.1. Измерить статический коэффициент передачи тока базы В транзистора по схеме на рис. 14: Ек =+5В, Rk =0, Iк = 15 мА.
Рис. 14. Схема эксперимента
Указание. Регулировкой Е1 и R1 установить требуемый ток коллектора и рассчитать В = Iк / Iб. Измерения и расчет проводить с точностью до трех значащих цифр.
3.2 В соответствии с номером варианта по данным таблицы 3.1 рассчитать ток коллектора насыщения Iкн, граничный ток базы Iбн, отпирающий ток базы Iбн и напряжение Ubx при данном коэффициенте насыщения S.
Rk = 620 Ом, Rб = 13 кОм Таблица 3.1
NN |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Ек [В] |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
7 |
9 |
11 |
S |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
5 |
3 |
3 |
Указание. Для определения Ubx принять Uбэн = 0.75 В.
3.3.Исследовать зависимость статических параметров ключа от степени насыщения. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 3.2. Построить зависимости Iк = f(Iб) и Uкэ = f(Iб). Сравнить результаты измерений с расчетом по п.3.2 при заданном S.
Указание . В схеме (рис.14) установить резистор Rk = 620 Ом. Первое измерение (Iб = 0) провести при обрыве (х.х) в цепи базы. Второе измерение короткое замыкание цепи управления.
Iкн= Iбн= Iб(S)= Uвх(S)= Таблица 3.2
I б/ I бн |
0 |
|
0.8 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
I б, [мкА] |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Iк, [мА] |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uкэ, [В] |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uбэ, [В] |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ubx, [В] |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
3.4. Измерить остаточное напряжение Uc на транзисторе. Для этого задать ток базы Iб в соответствии с п.З.2,установить резистор Rк = 120 кОм и измерить напряжение на коллекторе.
Рассчитать сопротивление открытого ключа Rнас.
3.5. Измерить Uкэн (при Rk = 620 Ом) и Uc (при Rk =120 кОм) в инверсном включении транзистора при Iб = 1 мА.
З.6 Рассчитать при заданном в п.3.2 коэффициенте насыщения S динамические параметры ключа:
Тз, Тоэ, Тн постоянные времени переходных процессов;
tз, tф+, tн, tвкл длительности этапов переходных процессов при отпирании транзистора;
tр1, tф1, t1выкл длительности этапов переходных процессов при запирании транзистора и однополярном управляющем сигнале (Ubx = 0, Iбр= 0);
tр2, tф2, t2выкл длительности этапов переходных процессов при запирании транзистора и симметричном управляющем сигнале (Ubx= Ubx+);
T1пер, T2пер, длительности циклов переключения и максимальные частоты переключения f1макс, f2макс при однополярном (1) и симметричном (2) управляющих сигналах.
Указание. Исходные данные для расчета:
Ubx+ = Ubx из п. 3.2. (или уточненное из таблицы 3.2);
Ск=10 пФ, Сэ = 20 пФ;
Та = 0.3 мкс, Тн = 0.5Та.
3.7. Исследовать влияние коэффициента S на динамические параметры ключа при симметричном управляющем сигнале. Установить Rk= 620 Ом, Rб = 13 кОм. Измерительные приборы отключить, все измерения проводить осциллографом. Вместо источника Е1 подключить генератор прямоугольных импульсов. Величину S устанавливать регулировкой потенциометра R1, задавая соответствующую величине S амплитуду Ubx (табл. 3.2). Частоту управляющего сигнала задавать примерно 50 ÷ 100 кГц, исходя из удобства измерения интервалов. Результаты измерений занести в таблицу 3.3.
Таблица 3.3
S |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Ubx+ |
[В] |
|
|
|
|
|
tз |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tф+ |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tвкл |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tр1 |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tф1 |
[мкс] |
|
|
|
|
|
t1выкл |
[мкс] |
|
|
|
|
|
T1пер |
[мкс] |
|
|
|
|
|
f1макс |
[кГц] |
|
|
|
|
|
Зарисовать осциллограммы напряжений Uвх(t), Uбэ(t), Uкэ(t) аналогично приведенным на рис 6, 7, 10 с указанием масштабов по осям U и t при коэффициенте S по п.3.2.
Указание. Для измерения fмакс увеличивать частоту сигнала и за fмакс принять частоту, на которой амплитуда Uкэ = О.9Ек.
3.8. Исследовать влияние коэффициента S на динамические параметры ключа при несимметричном (однополярном) управляющем сигнале. В схеме ключа (рис. 14) генератор подключить к R1 через диод VD. Провести измерения параметров аналогично п.3.7. Результаты измерений занести в таблицу 3.4.
Таблица 3.4.
S |
i |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Ubx+ |
[В] |
|
|
|
|
|
tз |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tф+ |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tвкл |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tp2 |
[мкс] |
|
|
|
|
|
tф2 |
[мкс] |
|
|
|
|
|
t2выкл |
[мкс] |
|
|
|
|
|
T2пер |
[мкс] |
|
|
|
|
|
f2макс |
[кГц] |
|
|
|
|
|
Зарисовать осциллограммы напряжений Uвх(t), Uбэ(t), Uкэ(t)при коэффициенте S по п.3.2. в одних координатных осях (допускается различие масштабов по вертикали).
3.9.Построить графики зависимости динамических параметров ключа от коэффициента насыщения S: tф+= f(S), tр1 = f(S), tф1 = f(S), tp2= f(S), tф2 = f(S), f1макс = f(S), f2макс = f(S).