Описание к ПЗ выдаётся только на аудиторное занятие

Практическое (лабораторное) занятие № 7

«Исследование ВАХ и ВФХ БТ типа NPN»

Цель работы: Изучить способы получения при компьютерном моделировании ВАХ и ВФХ БТ типа N-P-N; приобрести навыки работы в режиме DC; ознакомиться с особенностями ВАХ БТ в статическом и динамическом режимах работы.

Задание на работу с ПЭВМ

Для правильного и быстрого выполнения задания

необходимо проработать ответы на вопросы для самоконтроля

Задание на удовлетворительно

Собрать представленную на Рис. 1 эквивалентную электрическую схему включения БТ. Ввести параметры компонентов схемы с использованием окон атрибутов. Ввести модели компонентов схемы и независимых источников сигналов, устанавливая их параметры также в окне атрибутов. Модели источников сигналов и БТ взять из библиотеки small.lbr. Если модели БТ КТ316Д нет в библиотеке, то ввести нижеприведённую модель вручную в окне текстового описания схем:

.MODEL KT316D NPN (IS=2.75F BF=136.5 VAF=96 IKF=97.23M ISE=12.8P NE=2.5 BR=660M VAR=155 IKR=120M ISC=15.5P RB=70.6 RBM=70.6 RC=8.4 CJE=1.16P VJE=690M CJC=4.1P VJC=650M TF=79P XTF=2 VTF=25 ITF=150M PTF=21 TR=27.8N XTB=1.5).

Используя анализ передаточных функций по постоянному току в режиме DC получить:

Рис. 1

1.1. Входную ВАХ { IB(VT1) от V(VBE)}. Зарисовать полученную ВАХ. Значения пределов для анализа можно установить, используя Рис. 1а. Все последующие характеристики зарисовывать аккуратно и с обязательным приведением масштаба переменных по осям графиков.

Рис. 1а

1.2. Проходную ВАХ { IС(VT1) от V(VBE)}.Зарисовать полученную ВАХ. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 1б.

Рис. 1б

1.3. График зависимости производной проходной ВАХ БТ NPN (крутизны S1) от U_бэ { S1 от DCINPUT1 }. Зарисовать полученную характеристику. Зависимость S1 = F(U_бэ) целесообразно получать с использованием текстовой директивы .define в окне текстового представления схем: .define S1 DD(IC(VT1)). Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 1в.

Рис. 1в

1.4. График зависимости второй производной S2 проходной ВАХ БТ NPN от U_бэ { S2 от DCINPUT1 }. Сравнить полученный график с графиком зависимости S1=F(U_бэ), полученном в предыдущем пункте. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 1г. Для использования переменных S1 и S2 целесообразно в окне текстового описания схем ввести следующие определения:

.define S1 DD(IC(VT1)), .define S2 DD(S1)).

Рис. 1г

Задание на хорошо.

2. Собрать представленную на Рис.2 эквивалентную электрическую схему для получения ВАХ БТ типа NPN. Используя анализ передаточных функций по постоянному току, получить в режиме DC:

Рис. 2

2.1. Выходные статические характеристики { IC(VT1) от V(VCE)} для Iб = 0,1..1 мА. Зарисовать полученные характеристики. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 2а.

Рис. 2а

2.2 Выходные статические характеристики для Iб =0,02..0,1 мА { IC(VT1) от V(VCE)}. Зарисовать полученные характеристики. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 2б.

Рис. 2б

3. Собрать представленную на Рис.3 эквивалентную электрическую схему для получения выходной динамической характеристики БТ типа NPN. Используя анализ передаточных функций по постоянному току получить:

Рис. 3

3.1. Выходные динамические характеристики { IC(VT1) от V(1)} для Iб = 0,1..1 мА. Зарисовать полученные характеристики. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 3а.

Рис. 3а

4.Собрать представленную на Рис. 4 принципиальную схему для получения h21э БТ NPN. Используя анализ передаточных функций по постоянному току получить:

Рис. 4

4.1. Зависимость h_21э от I_k { IC(VT1)/IB(VT1) от log(IC(VT1))}. Зарисовать полученные характеристики. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 4а.

Рис. 4а

Задание на отлично

5. Собрать представленную на Рис.5 эквивалентную электрическую схему для получения ВФХ БТ типа NPN. Используя режим анализа переходных процессов, получить:

Рис. 5

5.1 Зависимость C_бэ от U_бэ { CBE(VT1) от VBE(VT1)}. Зарисовать полученную характеристику. Параметры источника импульсного сигнала можно установить, используя Рис. 5а. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 5б.

Рис. 5а

Рис. 5б

5. Собрать представленную на Рис.6 эквивалентную электрическую схему для получения ВФХ БТ типа NPN. Используя режим анализа переходных процессов получить:

Рис. 6

6.1. Зависимость C_бк от U_бк { CСB (VT1) от VСВ(VT1)}. Зарисовать полученную характеристику. Параметры источника импульсного сигнала можно установить, используя Рис. 6а. Значения пределов переменных для анализа можно установить, используя Рис. 6б.

Рис. 6а

Рис. 6б

* - При выполнении п.1 и п.2 задания на аудиторных занятиях возможен накопительный зачёт.

Автор работы – преподаватель кафедры РПрУ МТУСИ Кубицкий А.А.

8