2. Описание экспериментальной установки

Рис. 9. Лабораторный макет

В состав лабораторной установки входят: лабораторный макет, осциллограф, генератор сигналов специальной формы, цифровой вольтметр и соединительные провода. Лабораторный макет, схема которого представлена на рис. 9, cодержит два источника напряжения E_з (0...–10 В) и E (0…+10 В), а также стрелочные вольтметр и амперметр для измерения напряжения на затворе и тока стока. Исследуемый транзистор, резисторы и конденсаторы устанавливаются на съемных панелях и могут меняться. Затвор транзистора с помощью тумблера подключается либо к источнику постоянного напряжения E_з, либо к входному конденсатору C₁.

3. Порядок выполнения работы

1. При домашней подготовке изучить методические указания и нарисовать в лабораторном журнале функциональные схемы измерений семейства ВАХ полевого транзистора.

2. Включить перемычки вместо резисторов R_и и R_с, с помощью тумблера подключить затвор транзистора к источнику напряжения E_з, установить напряжение u_си = E = 2 В и измерить управляющую ВАХ транзистора i_c(u_зи), изменяя напряжение источника E_з в диапазоне от 0 до –10 В. Измерения провести для 10–12 значений напряжения u_зи. Для измерения напряжения u_си использовать цифровой вольтметр.

3. Проделать п. 3.2 при значениях напряжения u_си = E = 5 В и 10 В.

4. Построить семейство управляющих характеристик полевого транзистора и по графикам определить начальный ток стока I_с0, напряжение отсечки U_отс и крутизну S транзистора.

5. Установить значение u_зи = E_з = –5 В. Изменяя с помощью источника E напряжение u_си в диапазоне от 0 до 10 В, снять выходную характеристику транзистора i_c(u_си). Измерения провести для 10–12 значений напряжения u_си.

6. Проделать п. 3.5 для пяти значений напряжения u_зи в диапазоне от 0 до –5 В.

7. Построить семейство выходных характеристик полевого транзистора и по графикам оценить дифференциальное сопротивление стока r_с (5).

8. На лабораторном макете собрать схему усилителя с общим истоком (рис. 5), для чего переключить тумблер в верхнее положение (при выключенном макете). Установить в гнездо резисторы R_и, R_с и R_з (по указанию преподавателя). Подключить к выходу усилителя в качестве нагрузки сопротивление 1–2 кОм и рассчитать по формуле 10 значение выходной емкости C₂. Выбрать из имеющихся конденсаторов соответствующий расчету и установить его в разъем.

9. Включить макет и установить напряжение источника E равным 12–15 В. Подать на вход усилителя синусоидальный сигнал с частотой 1–50 кГц и с помощью осциллографа определить максимальную амплитуду входного сигнала, при которой усиление будет происходить без значительных искажений. Измерить коэффициент усиления построенного каскада как с нагрузкой, так и без нее. Сравнить измеренные значения с теоретическим, вычисленным по формуле (11).

10. Отчет должен содержать наименование и цель работы, краткий конспект теоретических сведений, функциональные схемы измерения ВАХ полевого транзистора, а также измеренные ВАХ и рассчитанные параметры транзистора.