3 Предельно-допустимые параметры исследуемого транзистора

Тип транзистора - ГТ 403А.

Максимально-допустимые напряжения

коллектор-база......................................................................45 В.

коллектор-эмиттер................................................................30 В.

эмиттер-база..........................................................................20 В.

Максимально-допустимый постоянный ток коллектора....1,25 А.

Максимальная мощность рассеивания без теплоотвода.....0,6 Вт.

Предельная частота коэффициента передачи тока базы,

не менее.................................................................................8 кГц.

4 Схема исследования

Упрощенная схема измерения параметров биполярного транзистора в зависимости от частоты для схемы ОБ представлена на рисунке 6.1. Питание схемы осуществляется от регулируемых источников постоянного напряжения G₁иG₂. Режим транзистора по постоянному току задается входным токомI_Э0(I_Б0 для схемы ОЭ), измеряемым миллиамперметром рА1, и напряжением на коллекторе, которое измеряется вольтметром рV2. Миллиамперметр рА2 измеряет постоянный ток коллектора.

Для измерения параметров Н₂₁и Н₁₁ транзистора в его входную цепь подается синусоидальное напряжениеU_G1~ от генератораG~ . С помощью вольтметра переменного тока рV1~ производится измерение падения напряжения на измерительных резисторахR1 иR2. Зная величину этих сопротивлений , можно определить переменные составляющие входного и выходного токов транзистора.

Рис. 6.1. Схема для измерения Н- параметров БТ в зависимости от частоты

, (1)I₂=. (2)

Тогда модуль коэффициента передачи тока транзистора

H_21Б=.(3)

Измерив входное напряжение U₁, определим входное сопротивление

Н_11Б=.(4)

Производя измерение коэффициента передачи тока транзистора и входного сопротивления на различныхчастотах, получим зависимости

H_21Б==F(f) иН_11Б=F(f).

Для измерения параметровН_21Б=иН_11Бв схеме с общей базой используетсяR₁=100 Ом, а для измерения параметровН_21Э=иН_11Эв схеме с общим эмиттеромR₁=1000 Ом

Для удобства измерений напряжений U₁,U₂,U_R1иU_R2вольтметрpV1~ подключается к необходимым точкам схемы с помощью кнопочного переключателя (чтобы не усложнять схему, на рисунке 6.1 он не показан).

Измерение фазового угла коэффициента передачи тока транзистора производится с помощью осциллографа. На вход Yосциллографа подается напряжениеU_ВХ. На вход Х осциллографа подается напряжение с коллектора транзистора (гнездо К). При этом в общем случае для произвольного сдвига фазмежду входным и выходным токами на экране осциллографа получается изображение в виде эллипса (рисунок 6.2).

Рис. 6.2. К определению угла фазового сдвига

Сдвиг фаз определяется из выражения

. (7)

5 Указания к работе в лаборатории

5.1. Ознакомиться с паспортными данными исследуемого транзистора и изучить макет, на котором собирается схема исследования. Величины сопротивлений измерительных резисторов имеют следующие значения:

R₁=100 Ом (ОБ),R₁=1000 (ОЭ) Ом иR2=100 Ом (ОБ и ОЭ).

5.2. Снять зависимости модуля коэффициента передачи тока эмиттера и входного сопротивления транзистора от частоты

|Н_21Б|=F(f) и|Н_11Б|=F(f).

Для этого:

1. Собрать схему исследования транзистора с ОБ.

2. Установить режим транзистора по постоянному току:

U_КЭ=10 В,I_Э0= 10-30 мА.

3. Установить частоту генератора переменного тока G~ равной 1 кГц.

4. Взять переменную составляющую входного тока I₁ в 5-10 раз

меньше, чем постоянная составляющая I_Э0 и по формуле (1) определитьU_R1. Регулировкой выходного напряжения генератораG~ установить это значение. Измерить величины напряженийU₁ иU_R2, данные занести в таблицу 1. По результатам измерений вычислить и занести в таблицу|Н_21Б|и|Н_11Б|.

Таблица 1.

IЭ0= ... мА,I1= ... мА,UR1= ... мВ=сonst.
f, кГц	1	200	400	600	...	...	...
UR2, мВ
U1, мВ
Н21Б
Н21Б/Н21Б0
Н11Б, Ом

Примечание.Н_21Б0-коэффициент передачи тока эмиттера на частоте 1 кГц.

5. Провести аналогичные измерения и вычисления для других частот. Для этого частоту генератора менять от 1 кГц до тех пор, пока модуль коэффициента передачи тока эмиттера не снизится в два раза. При этом напряжение U_R1 поддерживать постоянным на всех частотах.

6. Определить предельную частоту f_Н21Б.

5.3. Снять зависимости модуля коэффициента передачи тока базы и входного сопротивления транзистора от частоты |Н_21Э|= F(f) и |Н_11Э|=F(f). Для этого:

1. Собрать схему для измерения параметров транзистора с общим эмиттером. В качестве измерительного сопротивления на входе взять резистор R₁=1000 Ом.

2. Установить постоянное напряжение на коллекторе U_КЭ0=10 В.

3. Подобрать постоянную составляющую тока базы I_Б0такой величины, чтобы мощность рассеиваемая на коллекторе транзистора не превышала величины

P_K=U_КЭ0 I_К0 0,5P_{K MAX}.

5.3.4 Как и в предыдущем случае установить частоту генератора равной 1 кГц. Рассчитать напряжение U_R1, принимая переменную составляющую тока базы в 5-10 раз меньше, чем токI_Б0. ИзмеритьU_R2 иU₁, результаты занести в таблицу 2. По результатам измерений определить и занести в таблицу|Н_21Эи|Н_11Э|.

Таблица 2.

IБ0= ... мкА, I1= ... мкА, UR2= ... мВ
f, кГц	1	2	4	6	8	...	...
UR2, мВ
U1,мВ
Н21Э
Н21Э/Н21Э0
Н11э, Ом

5.3.5 Рассчитать модуль Н_21Э0на частоте 1 кГц . Затем определитьf_Н21Э по формуле

f_Н21Э=f_Н21Б/(1+Н_21Э0).

5.3.6 Изменяя частоту генератора от значения 0,5f_Н21Э до значения, пока коэффициент передачи тока базы не упадет в два раза, провести измерения и заполнить таблицу 2. При этом не забывать устанавливать напряжениеU_R2постоянным на всех частотах.

5.4. Снять зависимость фазового угла коэффициента передачи тока базы транзистора в схеме с ОЭ от частоты. Для этого:

5.4.1. Соединить коллектор транзистора с Вход синхр.осциллографа и нажать кнопкуВх.Х.Регулировкой напряжения генератораG~ установить размер горизонтальной линии 46 делений.

5.4.2. Отсоединить вольтметр рV~ и подать напряжениеU_R2 на входYосциллографа. Регулировкой усиления осциллографа установить такой же вертикальный размер изображения, как и по горизонтали.

5.4.3. Устанавливая на генераторе различные частоты, исследовать зависимость =F(f). Зарисовать осциллограммы для различных частот.