Часть вторая исследование ключа на транзисторе

1. Цель работы

Исследование ключевой схемы на биполярном транзисторе.

2. Описание лабораторной установки

На рис. 1.13 приведены принципиальные схемы лабораторного макета, которые содержат:

а) генератор импульсов (ГИ) вырабатывающий прямоугольные импульсы заданной амплитуды и длительности;

б) ключевую схему на биполярном транзисторе VT1 (рис. 1.13а)), в которой предусмотрены включения ускоряющего конденсатора (переключатель SA1), цепи параллельной нелинейной отрицательной обратной связи осуществляемой через диод VD2 (переключатель SA2) и различных видов нагрузок: , , (переключатель SA3 в положениях: SA3-1, 2, 3).

Изменение величины базового тока транзистора VT1 осуществляется относительным изменением величины сопротивления переменного резистора .

в ) измерительное устройство для измерения токов базы и коллектора транзистора VT1 (рис. 1.13б)) в исследуемой

ключевой схеме, выполненное на операционном усилителе DA.

Питание лабораторного макета осуществляется от внешнего двухполярного источника питания с напряжениями .

Маркировка проводов питания по цвету следующая: красный – “+15” В, зеленый – “Общ.” (заземлён), белый – “-15” В.

Для наблюдения и измерения основных параметров, входных и выходных сигналов ключевой схемы используется двухлучевой осциллограф.

3. Методические указания

Этот раздел требует внимательного ознакомления с методикой измерений токов и напряжений в исследуемой схеме ключа перед выполнением рабочего задания.

3.1. Измерения токов в схеме макета выполняются с помощью измерительного устройства на ОУ с отрицательной обратной связью (рис. 1.13б)).

3.2. Для определения тока в исследуемой цепи данная цепь подключается к инвертирующему входу ОУ (клемма 4). Величина измеряемого тока вычисляется по формуле:

,

где - выходное напряжение ОУ, измеряемое осциллографом с открытым входом (клемма 5 измерительного устройства соединяется с входом осциллографа);

- сопротивление обратной связи ОУ.

Выбор величины осуществляется с помощью переключателя SA4 из набора четырёх сопротивлений (0,1; 1; 10; 100 [кОм]) таким образом, чтобы напряжение на выходе ОУ не превышало значение 5 В. При этом ОУ будет работать в линейном режиме. Если указанное напряжение на его выходе будет больше, то ОУ работает в режиме насыщения. В этом случае вычисленное значение тока будет неверным.

4. Предварительное расчётное задание

4. 1. Изобразить синхронно временные диаграммы изменений напряжений на входе и выходе транзисторного ключа.

Таблица 1.2

Режим работы	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
, мА	0,6	0,3	0,4	0,4	0,3	0,5	0,2	0,1	0,4	0,6
, нФ	20	4,7	0	0	0	4,7	4,7	0	0	20
, кОм	10	1	0,1	1,0	0,5	0,25	10	1,0	5,0	7,5

4.2. В соответствии с вариантом табл. 1.2, указанным преподавателем, выполнить расчёт длительностей фронтов: нарастания ( ), среза ( ) и рассасывания для различных режимов работы транзисторного ключа при заданных значениях: =5 В, =1 кОм, =40, f=500 кГц.