5. Практическое выполнение работы

В процессе выполнения лабораторной работы студентам необходимо получить реальное представление о правилах и критериях выбора рабочих точек транзистора в усилительных каскадах, о расчетах элементов схемы для задания необходимой рабочей точки.

Расчеты элементов схемы усилительного каскада выполняются для рабочих точек, выбранных на вольт-амперных характеристиках полученных в лабораторной работе «Биполярные транзисторы» для транзистора МП40. Контрольное положение рабочих точек задается преподавателем. По результатам расчетов необходимо сделать анализ рассмотренных усилительных каскадов с точки зрения их применения.

Работа выполняется на специализированном стенде «Луч» со съемными схемными панелями и исследуемыми элементами.

Перед началом работы студентам необходимо ознакомиться с основными теоретическими сведениями, приведенными в данных методических указаниях.

5.1. Порядок выполнения работы

Для исследования установить измерительную панель № 13. В качестве исследуемого активного элемента используется биполярный транзистор МП40, вольт-амперные характеристики которого определялись в лабораторной работе № 2.

Собрать схему измерений, представленную на рис. 10.

Рис. 10

В качестве источников и измерителей в схеме используются следующие приборы:

− ГН2 − генератор (источник) напряжения, используется как источник коллекторного питания, Е_К = 15В;

− VT1 − биполярный транзистор МП40;

− R₁ − переменный резистор номиналом 22кОм ÷ 100 кОм, R₂ = 1,2 кОм, R_К = 1кОм, R_Э = 200 Ом ÷ 300 Ом.

5.1.1. Расчет рабочей точки транзистора в усилительном каскаде с оэ

Используя результаты лабораторной работы № 2, выбрать положения начальных рабочих точек на входной и выходной ВАХ. Определить из графиков значения токов и напряжений: I_ОБ, I_ОК, U_ОБ, U_ОЭ, U_ОК, U_ЭБ, U_КЭ, U_КБ. Полученные значения необходимы для расчета резистора R₁ в схеме каскада, представленного на рис.10. Для расчета используются следующие выражения: Е_К = R₁I₁ + R₂I₂; U_ОЭ=R_ЭI_ОЭ; I_Э = I_К + I_Б; I_ОК ≈ βI_ОБ, где β = h_21оэ – коэффициент усиления по току транзистора в каскаде с ОЭ. Значения элементов схемы приведены в п. 5.1.

Выполнив расчеты, установить транзистор VT1 в схеме рис.10 в выбранные рабочие точки с помощью переменного резистора R₁ и источника питания Е_К.

Сравнить установленный режим работы транзистора с расчетным и сделать выводы.

5.2. Оформление отчета по лабораторной работе

По результатам выполненной работы оформляется отчет. Отчет по работе должен содержать следующие разделы:

− титульный лист;

− цель работы;

− рабочую схему измерений − усилительный транзисторный каскад с ОЭ;

− графики вольт-амперных характеристик транзистора по схеме ОЭ с указанием выбранных рабочих точек;

− определенные по графикам значения соответствующих токов и напряжений;

− расчет элементов схемы;

− выводы по полученным результатам.

5.3. Контрольные вопросы

1. Понятие режимов работы транзисторного усилительного каскада.

2. Режимы работы усилительного каскада.

3. Критерии выбора рабочей точки транзистора в усилительном каскаде.

4. Схема смещения фиксированным током.

5. Схема смещения фиксированным напряжением.

6. Стабилизация положения рабочей точки.

7. Эмиттерная стабилизация.

8. Коллекторная стабилизация.

9. Пояснить назначение элементов в схемах смещения фиксированным током и напряжением.

10. Каковы недостатки схемы смещения фиксированным током?

11. Какая из двух схем смещения в меньшей степени зависит от параметров транзистора?

12. Понятие обратной связи. Применение отрицательной обратной связи в усилительном каскаде.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2