3. Отчет должен содержать:

1. Схемы измерения.

2. Основные расчетные формулы.

3. Таблицы опытных и расчетных данных.

4. Графики и диаграммы.

5. Выводы по работе.

4. Вопросы.

1. Какой элемент применяется для выпрямление тока.

2. Какая ВАХ диода.

3. Какие схемы применяются для выпрямление тока.

4. Расскажите достоинства и недостатки каждой схемы.

5. Для чего ставиться емкость.

6. Как определяют величину емкость.

Литература

1. Касаткин А.С., Немцов М. В. Электротехника.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.-544 с.

Лабораторная работа № 8. Биполярный транзистор

1. Цель работы

Познакомиться с основными свойствами и характеристиками биполярного транзистора.

2. Порядок выполнения работы.

Изучить соответствующие разделы курса по конспекту лекции или учебнику.

Измерьте входные и выходные характеристики транзистора.

а) Входная характеристика .

Соберите схему, изображенную на рис. 1.

Рис. 1. Схема для снятия входной характеристики транзистора .

Изменяя напряжение на базе (V2) установите значения, предложенные в таблице 1. Снимемте ток базы при разных значениях =0, 5, 10 В (V1). Данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Iб, А
Uбэ, В	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1

б) Выходная характеристика .

Соберите схему, изображенную на рис. 2.

Рис. 2. Схема для снятия выходной характеристики транзистора .

Изменяя напряжение на коллекторе установите значения, предложенные в таблице 2, измерьте ток коллектора при разных значениях Iб =0,8, 0,4, 0,2 мА. Данные занесите в таблицу 2.

Таблица 2

Ik, А
Uкэ, В	0,1	0,3	0,5	0,7	1,0	1,5	3	5	7	8	10

Вычислить дифференциальный коэффициент передачи тока эмиттера и дифференциальный коэффициент передачи тока базы.

Определить h параметры транзистора.

Работа транзистора в усилительном режиме.

Сначала задаем рабочую точку транзистора в статическом режиме. Для этого выбираем напряжения питания и рассчитываем сопротивления коллектора, сопротивления базы транзистора.

Зная максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером, выбираем напряжение питания немного меньше допустимого значения (U_{kэ max}=30 B, тогда U=25 B).

Рассчитываем сопротивление в цепи коллектора. Напряжения на коллекторе и эмиттере составляет пятьдесят процентов от напряжения питания 0,5U. Зная ток коллектора, и ток базы измеренные в статическом режиме (входная характеристика транзистора при U_бэ=1 В), выбираем сопротивления.

Пусть ток коллектора равен =0,18 А, ток базы =1,3 мА, тогда:

.

.

Тогда задание рабочей точке транзистора представлено на схеме, изображенной на рис 3.

Рис. 3. Выбор смещения рабочей точки транзистора.

Подаем на базу через конденсатор переменное входное напряжения амплитудой U_m=0,2 В и частотой f=200 Гц и снимаем напряжение с коллектора через конденсатор на сопротивлении R3 рис 4 a) и б).

а)

б)

Рис. 4. а)-схема и б) - напряжение на нагрузке.

В данном примере U_мвых=8,5 В, U_мвх=0,2 В. Коэффициент усиления усилителя:

.

Рассчитать рабочую точку транзистора и снять характеристики. Данные задает преподаватель.

Нелинейные искажения

В идеальном случае коэффициент усиления усилителя напряжения постоянная величина и отклонение выходного напряжения от нуля пропорционально отклонению входного напряжения: Δu_вых=–KuΔu_вх. Однако строго такой пропорциональности быть не может. Рассмотрим входную характеристику транзистора (рис. 5, слева).

Рис. 5. Нелинейные искажения.

Пусть входной сигнал имеет амплитуду напряжения U_m=0,2 В, тогда Δi_б1 в момент амплитудного значения сигнала будет 18 мА, а через полпериода, когда u_вх примет значение –U_mВх= –0,2 В суммарное напряжение эмиттер-база будет U_БЭ0 – U _mВх = 0,4 В, чему соответствует i_б = 1 мА, а Δi_б2= – 4 мА.

Как видим (рис. 5, справа), кривая i_б(t) не похожа на синусоиду. Положительная полуволна ее увеличивается, отрицательная – уменьшается. Причина в том, что входная характеристика не является прямой линией – она нелинейна. Поэтому и искажения называются нелинейными. Если же мы еще увеличим амплитуду входного сигнала, то в течение всего времени, пока отрицательная полуволна входного напряжения будет иметь значение ниже – 0,3 В , базо-эмиттерный переход окажется заперт и ток базы i_б будет равен нулю.

Для получения искажений:

1. увеличьте входное напряжение (добейтесь срезание напряжения на нагрузки как на положительной так и на отрицательной полуволн);

2. увеличьте или .

Зарисуйте полученные характеристики. Объясните их.