4. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Краткие теоретические положения.

3. Схема модели транзисторного усилителя с общим эмиттером.

4. Осциллограммы входного и выходного напряжений усилителя с общим эмиттером.

5. Расчет фазового сдвига, коэффициента усиления, входного и выходного сопротивлений для схемы с общим эмиттером.

6. Частотные характеристики усилителя с общим эмиттером, расчет коэффициента широкополосности.

7. Схема модели транзисторного усилителя с общим коллектором.

8. Осциллограммы входного и выходного напряжений усилителя с общим коллектором.

9. Расчет фазового сдвига, коэффициента усиления, входного и выходного сопротивлений для схемы с общим коллектором.

10. Частотные характеристики усилителя с общим коллектором, расчет коэффициента широкополосности.

11. Схема модели транзисторного усилителя с общей базой.

12. Осциллограммы входного и выходного напряжений усилителя с общей базой.

13. Расчет фазового сдвига, коэффициента усиления, входного и выходного сопротивлений для схемы с общей базой.

14. Частотные характеристики усилителя с общей базой, расчет коэффициента широкополосности.

15. Таблица 1 с результатами определения параметров всех исследуемых схем усилителей.

16. Выводы.

Вопросы к защите

1. Конструкция и принцип действия биполярного транзистора.

2. Схема усилителя с общим эмиттером.

3. Схема усилителя с общим коллектором.

4. Схема усилителя с общей базой.

5. Какой из трех усилителей имеет инвертирующий эффект?

6. В каких задачах свойства усилителя с общим коллектором имеют особое применение?

7. В каких отношениях усилитель с общей базой отличается от усилителя с общим эмиттером?

8. Методика определения коэффициента широкополосности.

Компьютерная лабораторная работа № 4 исследование основных параметров и характеристик электронного усилителя на полевом транзисторе

Цель работы: исследование характеристик, ознакомление с основными параметрами и применением электронных усилителей на полевых транзисторах.

1. Теоретические сведения

Полевой транзистор – полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание в полевом транзисторе рабочего тока обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому такие приборы называются униполярными (в отличие от биполярных).

Существуют три группы полевых транзисторов: типа МОП (металл-оксид-полупроводник), с управляющим p-n-переходом, с управляющим переходом металл-полупроводник.

Рассмотрим устройство полевого транзистора с управляющим p-n-переходом (рис. 1).

Рис. 1

Тонкая пластинка полупроводника (канал) снабжена двумя омическими электродами (исток, сток). Между истоком и стоком расположен третий электрод – затвор. Напряжение, приложенное между затвором и любым из двух других электродов, приводит к появлению в подзатворной области канала электрического поля. Влияние этого поля приводит к изменению количества носителей заряда в канале вблизи затвора и изменяет сопротивление канала.

Если канал полевого транзистора – полупроводник n-типа, то ток в нем переносится электронами, входящими в канал через исток, к которому в этом случае прикладывается отрицательный потенциал, и выходящими из канала через сток. Если канал полевого транзистора – полупроводник p-типа, то к истоку прикладывается положительный потенциал, а к стоку – отрицательный. При любом типе проводимости канала ток всегда переносится носителями заряда только одного знака: либо электронами, либо дырками, поэтому полевые транзисторы называют иногда униполярными транзисторами.

Полевые транзисторы применяются в качестве входных усилительных каскадов с высоким входным сопротивлением, в запоминающих устройствах, при изготовлении интегральных схем с высокой степенью интеграции и др.

Полевой транзистор можно включать в электрическую цепь по одной из трех схем: ОИ – с общим истоком (рис. 2, а); ОЗ – с общими затвором; ОС – с общим стоком (рис. 2, б). Основной является схема включения с общим истоком.

а) б)

Рис. 2

Усилительные свойства схемы характеризуются коэффициентом усиления по напряжению, равным отношению амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного:

. (1)

Также значимыми параметрами являются входное и выходное сопротивления.

Для экспериментального определения входного сопротивления необходимо во входную цепь усилителя последовательно включить добавочное сопротивление R_доб. Это вызовет снижение выходного напряжения от U₁ до U₂. Тогда входное сопротивление возможно рассчитать как

. (2)

Для определения выходного сопротивления необходимо подключить параллельно выходу усилителя сопротивление нагрузки R_н. Это также вызовет снижение выходного напряжения от U₁ до U₂. Выходное сопротивление можно вычислить, используя соотношение:

. (3)