Порядок выполнения работы
1. Снять семейство входных характеристик транзистора Iб = f(Uб) при UК = const, включенного по схеме с общим эмиттером (ОЭ) при UК = 0; –5, –10 В; ток базы менять от 0 до 200 мкА. Для этого тумблер В12 на лицевой панели стенда ЭС-4 установить в положение «–UВХ», тумблеры В1, В3, В4, В6, В9, В11 – в положение «Вкл.», а тумблеры В2 и В5 разомкнуть. Напряжение источника питания регулируется потенциометром «Рег. напряж. ЕК» и контролируется вольтметром «Напряжение ЕК». Регулирование входного напряжения осуществляется потенциометром «Рег. напряжения UВХ» и контролируется вольтметром, включенным в гнезда Г1 и Г3 (Г4 , Г5).
2. Снять семейство выходных характеристик транзистора IK = f(UK) при Iб = const, включенного по схеме с ЭО, при фиксированных значениях тока базы Iб = 0, 40, 80, 120, 160, 200 мкА. Напряжение коллектора менять от 0 до –10 В.
3. Из полученных характеристик определить параметры транзистора.
Отчет должен содержать:
1. Электрическую схему биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ.
2. Таблицы экспериментальных данных.
3. Входные и выходные характеристики биполярного транзистора.
4. Рассчитанные параметры транзистора.
Контрольные вопросы
1. Объясните принцип действия биполярного транзистора типа p-n-p, n-p-n.
2. Нарисуйте условные изображения транзисторов p-n-p и n-p-n типов.
3. Покажите транзисторы типов p-n-p и n-p-n, включенные по схеме с ОБ, ОЭ, ОК. Укажите полярности напряжений и направления токов коллектора, эмиттера и базы.
4. Какие характеристики являются входными и выходными при различных схемах включения биполярного транзистора?
5. Каковы соотношения токов эмиттера, коллектора и базы биполярного транзистора?
6. Чем обусловлен ток коллекторного перехода в случае, когда ток через эмиттерный переход равен нулю?
7. Почему коэффициент усиления по току в схеме включения транзистора с ОЭ намного больше коэффициента усиления по току в схеме с ОБ?
8. Как определить по входным и выходным характеристикам биполярного транзистора h-параметры?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДИНОЧНЫХ КАСКАДОВ УСИЛЕНИЯ
Цель работы: 1. Изучение работы однокаскадного усилителя, собранного по схеме с общим эмиттером.
2. Изучение работы однокаскадного усилителя, собранного по схеме общим коллектором.
Приборы: Лабораторный стенд типа ЭС-4, осциллограф, универсальный цифровой вольтметр.
Усилительный каскад с общим эмиттером на биполярном транзисторе
Принципиальная схема усилительного каскада с общим эмиттером приведена на рис.4.
еВХ
Рис. 4. Усилительный каскад с общим эмиттером
Источник переменной ЭДС еВХ с внутренним сопротивлением rВХ подключается к входным зажимам усилителя. Усиленное входное напряжение снимается с нагрузочного резистора RН.
При этом выходная мощность усиленного сигнала значительно больше мощности сигнала на входе.
Смещение на базу транзистора задается делителем напряжения на резисторах R1 и R2. Резистор Rэ совместно с конденсатором Cэ создают цепь автоматического смещения транзистора. Резистор Rк является сопротивлением нагрузки в цепи коллектора. Конденсаторы C1 и Cс – разделительные.
Для изучения работы усилителя собирается схема, изображенная на рис. 5. Переключатель В14 переводится в положение «общий эмиттер», а тумблер В12 переключается на переменное напряжение. Регулирование переменного входного напряжения производится потенциометром R12, а измерение входного напряжения – осциллографом или цифровым вольтметром ЦВ, включенным между гнездами Г1 и Г3 (Г4, Г5). Снимают амплитудные характеристики усилителя UВЫХ = f(UВХ) при напряжении источника ЕК = 15 В, которое устанавливается потенциометром R11 и измеряется вольтметром ИП3. Напряжение смещения устанавливается включением в цепь эмиттера резистора R5 или R7, R10. Во всех случаях переменное выходное напряжение измеряется осциллографом или цифровым вольтметром, включенным между гнездами Г2 и Г3 (Г4 и Г5).
Амплитудные характеристики на холостом ходу усилителя могут быть сняты для трех различных значений коллекторного сопротивления: R3, R4, R3+R4. После графического построения характеристик определяется коэффициент усиления для каждого значения коллекторного сопротивления.
Влияние нагрузки усилителя оценивается после включения резисторов R6, R8 тумблером В16. Во всех случаях в эмиттерной цепи конденсатор С2 должен быть включен.
Рис. 5. Схема для изучения работы усилительного каскада с общим эмиттером