Лабораторная работа №4

Лабораторная работа №4

Исследование биполярного транзистора (БТ) в нагрузочном режиме в схеме ОЭ.

1. Цель работы:

1. Исследование биполярного транзистора (БТ) в нагрузочном режиме.

2. Построение динамической характеристики.

3. Определение параметров, изучение схемы измерения.

4. Привитие навыков электрических измерений.

2. Литература:

Вайсбурд Ф.И. «Электронные приборы и усилители», Радио и связь, 1987 г. стр. 214-218

Виноградов Ю.В. М. «Электронные приборы». Справочник транзисторов.

3. Домашнее задание:

1. Изучить динамический режим транзистора (Л. 3.1. стр. 214-218; Л. 3.2. стр. 127).

2. Изучить построение динамической характеристики.

3. Проверить свои знания путем целого ответа на контрольные вопросы (см. п.10).

4. Подготовить бланк ответа по лабораторной работе.

4. Оборудование для выполнения работы.

4.1. Персональный компьютер с установленной программой «Electronics Workbench»

4.2. Схема исследования динамического режима транзистора.

5. Краткие теоретические сведения.

Рабочим режимом транзистора, имеющим практическое применение, является режим работы с нагрузкой. Основное свойство транзистора -усилительное, которое заключается в следующем: сопротивление эмиттерного перехода мало, небольшие изменения сигнала на входе вызывают большие изменения тока на входе, следовательно, и на выходе. Сопротивление коллекторного перехода, включенного в обратном направлении, велико, и сопротивление нагрузки тоже должно быть велико, поэтому на нагрузке выделится гораздо большее переменное напряжение, чем поданное на вход напряжение сигнала, а также большая мощность, т.о. транзистор обладает усилительными свойствами. Усиление сигнала сводится к преобразованию постоянного тока источника питания в переменный ток, который изменяется по закону поданного сигнала.

В режиме работы транзистора с нагрузкой, напряжение на коллекторе при изменении напряжения на эммттере не остается постоянным и равным Ек, как в статическом режиме, а изменяется за счет падения напряжения на нагрузочном сопротивлении. На основании второго закона Кирхгофа для коллекторной цепи имеем Ukэ=Ek-IkRk - это является уравнением нагрузочной прямой, которая строится по точкам пересечения с осями координат Iк, Uкэ и выражает зависимость тока коллектора от напряжения коллектора в рабочем режиме.

Рабочая точка лежит в точке пересечения нагрузочной характеристики со статической, соответствующей значению входного тока при отсутствии сигнала (тока смещения), а проекция рабочей точки на ось абсцисс дает значение коллекторного напряжения икэ в рабочей точке, а проекция на ось ординат дает значение коллекторного тока 1к в рабочей точке. Положение нагрузочной характеристики относительно осей координат зависит от выбранных значений Ек источника и Rh - нагрузочного сопротивления.

6. План работы.

6.1. Снять показания по приборам.

6.2. Построить в определенном масштабе на миллиметровой бумаге динамическую характеристику.

6.3. Сдать зачет по лабораторной работе.

7. Порядок выполнения работы.

При выполнении работы следует руководствоваться настоящими рекомендациями и выполнять работу в следующем порядке.

7.1. Запустить программу «Electronics Workbench ».

7.2. Открыть файл с именем «Лабораторная работа №8».

7.3. Включить схему, нажав элемент на соответствующей панели. Меняя значение процентного шага элементом R1, в соответствии с таблицей 1 и нажатием соответствующей клавиши, провести измерения Uкэ(ХММ2), Iэ(ХММ1).

Таблица1.

Шаг,%	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Uкэ, В
Iэ, мА
Iк, мА
Iб, мА
Uн, В

7.4.Полученные результаты показать преподавателю и поставить его подпись.

7.5. Закрыть программу без сохранения изменений в файле.

7.6. По результатам измерений произвести расчетные действия.

Eк =Uн+Uкэ, где Ек=12В, Rн=Rк=1кОм

Uкэ =Eк-IкRн ­- уравнение нагрузочной прямой.

Uн =Ек-Uкэ; Uн =Iк*Rн

Ik =Uн/Rн; Iэ=Iк+Iб; Iб=Iэ-Iк.

7.10. По результатам расчета на миллиметровой бумаге построить в прямоугольной системе координат нагрузочную характеристику и сделать выводы: о влиянии тока базы на ток коллектора и эмиттера, из чего складывается ток эмиттера .

7.11. Сдать зачет по лабораторной работе.

8. Содержание отчета по лабораторной работе.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Наименование и цель работы.

2. Оборудование.

3. Схему исследования (рис1, на миллиметровой бумаге согласно ГОСТ).

4. Таблицу экспериментальных и расчетных данных.

8.5. Нагрузочную характеристику (на миллиметровой бумаге в определенном масштабе).

6. Вывод по результатам работы.

7. Подпись и дата выполнения.

9. Контрольные вопросы.

1. Записать уравнение нагрузочной прямой.

2. Дать понятие режима покоя.

9.4. Объяснить, как строится нагрузочная прямая в семействе выходных статических характеристик для постоянного тока.

9.5. Объяснить, как строится нагрузочная прямая в семействе выходных статических характеристик для переменного тока.

Рис.1 Схема исследования биполярного транзистора (БТ) в нагрузочном режиме.

3