- •Под редакцией б.В.Сухинина Тула 2011 содержание
- •Рассмотрено на заседании
- •Лабораторная работа №1
- •Цель работы
- •1. Назначение и состав стенда
- •1.1. Компоновка оборудования
- •1.2. Блок генераторов напряжений
- •1.3. Наборная панель
- •1.4. Набор миниблоков по теории электрических цепей и основам электроники
- •1.5. Набор трансформаторов
- •1.6. Блок мультиметров
- •1.7. Ваттметр
- •1.8. Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Лабораторная работа №2
- •Цель работы
- •Основные теоретические положения
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Библиографический список
- •Приложение протокол испытаний
- •Группа _____________ Студент ___________________ Дата___________
- •Лабораторная работа №3
- •Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа №4
- •Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа №5
- •Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа №6
- •Цель работы
- •Основные теоретические положения
- •Объект и средства исследования
- •Порядок проведения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Лабораторная работа №7
- •Цель работы
- •Основные теоретические положения
- •Цель работы
- •Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа №9
- •Цель работы
- •Основные теоретические положения
- •Лабораторная работа №10
- •Основные теоретические положения
- •Объект и средства исследования
Объект и средства исследования
В работе предлагается для исследования следующие объекты:
а) стенд для исследования полупроводниковых приборов с установленным биполярным транзистором;
б) набор соединительных проводников.
ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
Изучить принцип работы биполярного транзистора. Ознакомиться с расположением и назначением органов управления, измерительных приборов и коммутационных гнезд на передней панели стенда исследования полупроводниковых приборов и с принципом сборка схем для исследования.
Стенд позволяет собрать схему для снятия входных и выходных характеристик транзистора.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
-
Соберите цепь согласно схеме (рис.7). Потенциометр 1 кОм используется для регулирования тока базы, резисторы 100 и 47 кОм – для ограничения максимального тока базы. Измерение тока базы IБ и напряжения UБЭ производятся мультиметрами на пределах 200 μА и 2 В соответственно. Регулирование напряжения UКЭ осуществляется регулятором источника постоянного напряжения, ток коллектора IК и напряжение UКЭ измеряются виртуальными приборами (пределы измерения коннектора изменяются в ходе работы по мере необходимости или по подсказкам компьютера).
-
Установите первое значение тока базы 20 μА и изменяя напряжение UКЭ согласно значениям, указанным в табл. 1, снимите зависимости IК(UКЭ) и UБЭ(UКЭ). Повторите эти измерения при каждом значении IБ, указанном в таблице.
Рис.7.
Примечание: характеристики транзистора изменяются в ходе работы из-за его нагрева. Поэтому для большей определенности рекомендуется установить нужные значения IБЭ и UКЭ, выключить на 30 с блок генераторов напряжений, затем включить его и быстро записать показания приборов V1 и A2.
Таблица 1
UКЭ, В |
IБ = 20 μА |
IБ = 40 μА |
IБ = 60 μА |
IБ = 80 μА |
||||
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-
На рис. 8 постройте графики семейства выходных характеристик IК(UКЭ) и семейство характеристик обратной связи UБЭ(UКЭ), не забыв указать какому току базы соответствует каждая кривая.
-
Установите UКЭ = 0 и изменяя ток базы в соответствии со значениями, указанными в табл. 2, снимите зависимость UБЭ(IБ), Увеличьте напряжение UКЭ до 5 В и снова снимите зависимость UБЭ(IБ), а также и IК(IБ). Повторите этот опыт также при UКЭ = 15 В. (При проведении этих измерений также учитывайте примечание к предыдущему опыту).
-
На рис. 9 постройте графики входных IБ(UБЭ) и регулировочных IК(IБ) характеристик, указав для каждой кривой соответствующие значения UКЭ.
Таблица 2
IБ, μА |
UКЭ = 0 В |
UКЭ = 5 В |
UКЭ = 15 В |
|||
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
UБЭ, В |
IК, мА |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 9
6. По построенным статическим характеристикам транзистора определить его h- параметры при Uкб= 5 В, Iб = 0,1 мА.
Определить приращения напряжений на входе транзистора между эмиттером и базой и на выходе - между коллектором и эмиттером для двух значений:
;
Рассчитать коэффициент усиления по напряжению транзистора по формуле
УКАЗАНИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОТЧЕТА
Отчет должен содержать цель работы, исследуемые схемы, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТов, таблицы с экспериментальными результатами, графики полученных характеристик, построенные в масштабе. Характеристики одного типа строятся для сравнения в одних координатах. Приводятся результаты расчетов, выводы, сделанные при исследовании.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Объяснить принцип действия биполярного транзистора.
2. Объяснить входные и выходные статические характеристики транзистора в схеме с ОБ (ОЭ).
3. Каково влияние "модуляции базы" на статические характеристики?
4. Сравнить входные и выходные сопротивления транзисторов в схеме с ОБ и с ОЭ.
5. Усилительные свойства транзистора по току в схеме с ОБ (ОЭ).
6. Привести Т-образную схему замещения транзистора, дать характеристику ее элементам.
7. Малосигнальные h -параметры транзистора для схемы с ОБ и ОЭ, их физическая сущность и взаимосвязь между собой и с параметрами Т-образной схемы замещения.
8. Определение h-параметров по статическим характеристикам.
9. Схема замещения транзистора в h- параметрах.
10. Работа транзистора с нагрузкой в коллекторной цепи.
11.Построение нагрузочной прямой, определение усилительных свойств по напряжению транзистора с нагрузкой по статическим характеристикам.
12. Влияние коллекторного сопротивления Rк и напряжения питания Ек на положение нагрузочной прямой и усилительные свойства транзистора с нагрузкой.
13. Анализ усилительных свойств транзистора с нагрузкой по схеме замещения в h -параметрах.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Дудин В.Н. Электронные приборы. М.: Энергия, 1977. 424 с.
2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. М.: Высш. школа, 1991. 622 с.