41992

ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА (БТ)

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В БТ ток через кристалл обусловлен движением носителей заряда обоих знаков и электронов и дырок. В полевых транзисторах протекание тока через кристалл обусловлено движением носителей заряда одного знака электронов или дырок. Он имеет структуру состоящую из чередующихся областей с различными типами электропроводности: npn или pnp рис.

Русский

2013-10-26

422 KB

27 чел.

Лабораторная работа №1 (часть 1)

ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА (БТ)

Цель работы: исследование статических характеристик биполярного транзистора.

Краткие теоретические сведения

Транзистором называют электронный полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний. Обычно выделяют два класса транзисторов: биполярные транзисторы и полевые транзисторы.

В БТ ток через кристалл обусловлен движением носителей заряда обоих знаков электронов, и дырок).

В полевых транзисторах протекание тока через кристалл обусловлено движением носителей заряда одного знака (электронов или дырок).

БТ называют полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими p-n-переходами и тремя выводами. Он имеет структуру, состоящую из чередующихся областей с различными типами электропроводности: n-p-n или p-n-p (рис.2.1).

Принцип работы БТ обеих структур одинаков, они отличаются только полярностью подключения источников питания. Рассмотрим работу БТ  на примере структуры n-p-n.

В пластину полупроводника p-типа с низкой концентрацией дырок наплавляются с двух сторон таблетки донорной примеси. Атомы донорной примеси проникают в кристалл, создавая n-области. Между n-областями и полупроводником p-типа образуются p-n-переходы. При этом в одной n-области создают большую концентрация примесей (на рис. – в левой n-области), чем в другой. Наименьшая концентрация примеси остается в средней области p-типа.

Наружная область с наибольшей концентрацией примеси называется эмиттером, вторая наружная область – коллектором, а внутренняя область – базой. Электронно-дырочный переход между эмиттером и базой называют эмиттерным переходом, а между коллектором и базой – коллекторным переходом. В соответствии с концентрацией          основных носителей заряда база является высокоомной областью, коллектор – низкоомной, а эмиттер – самой низкоомной. Толщина базы очень мала и составляет единицы мкм; площадь коллекторного перехода в несколько раз превышает площадь эмиттерного перехода.

Рис. 2.1. Устройство и условные графические обозначения биполярных транзисторов: а n-p-n-структуры; б p-n-p-структуры (стрелка эмиттера направлена по направлению прямого тока в переходе база-эмиттер)

Применение БТ для усиления электрических колебаний основано на его принципе действия как управляемого электронного прибора. В схеме включения транзистора (рис.2.2) к эмиттерному переходу должно быть приложено прямое напряжение, а к коллекторному – обратное. Если на эмиттерном переходе нет напряжения, то через коллекторный переход протекает очень небольшой обратный ток Iкобр. По сравнению с рабочим током им можно пренебречь для упрощения рассуждений и считать, что в коллекторной цепи тока нет, т.е. транзистор закрыт.

При подаче на эмиттерный переход прямого напряжения от источника питания Еэ происходит инжекция носителей заряда из эмиттера в базу, где они являются неосновными. Для транзистора n-p-n этими носителями заряда являются электроны. Движение электронов в процессе инжекции через эмиттерный переход создает ток эмиттера Iэ. Электроны, перешедшие в базу, имеют вблизи p-n-перехода повышенную концентрацию, что вызывает диффузию их в базе. Толщина базы очень мала, поэтому электроны в процессе диффузии оказываются вблизи коллекторного перехода. Большая их часть не успевает рекомбинировать с дырками базы и втягивается ускоряющим электрическим полем коллекторного перехода в область коллектора. Происходит экстракция электронов под действием обратного напряжения из базы в коллектор. Движение электронов в процессе экстракции из базы в коллектор создает ток коллектора Iк. Незначительная часть инжектируемых из эмиттера в базу электронов рекомбинируют в области базы с дырками, количество которых пополняется из внешней цепи от источника Еэ. За счет этого в цепи базы протекает ток базы Iб. Он очень мал из-за небольшой толщины базы и малой концентрации основных носителей заряда – дырок. При этих условиях число рекомбинаций, определяющих величину тока базы, невелико.

Рис.2.2. Схема подключения БТ к источникам питания

Ток коллектора управляется током эмиттера: если увеличится ток эмиттера, то практически пропорционально возрастет ток коллектора. Ток эмиттера может изменяться в больших пределах при малых изменениях прямого напряжения на эмиттерном переходе.

Токи трех электродов транзистора связаны соотношением:

Iэ = Iк + Iб.

Ток базы значительно меньше тока коллектора, поэтому для практических расчетов часто считают    Iк = Iэ.

Принцип действия p-n-p-транзистора аналогичен рассмотренному, но носителями заряда, создающими токи через p-n-переходы в процессе инжекции и экстракции, являются дырки; полярность источников Еэ и Ек должна быть изменена на противоположную, соответственно изменятся и направления токов в цепях.

На основании рассмотренных процессов можно сделать вывод, что БТ как управляемый прибор действует за счет создания транзитного (проходящего) потока носителей заряда из эмиттера через базу в коллектор и управления током коллектора путем изменения тока эмиттера. Таким образом, биполярный транзистор управляется током.

Ток эмиттера как прямой ток p-n-перехода изменяется значительно при очень малых изменениях напряжения на эмиттерном переходе и вызывает, соответственно, большие изменения тока коллектора.

На этом основаны усилительные свойства транзистора.

Исследуемая схема показана на рис.2.3. Статический коэффициент передачи тока        

.

Коэффициент передачи тока  определяется отношением приращения  коллекторного тока к вызывающему его приращению  базового тока:

.

Дифференциальное входное сопротивление  БТ в схеме с общим эмиттером (ОЭ) определяется при фиксированном значении напряжения коллектор-эмиттер. Оно может быть найдено как отношение приращения напряжения база-эмиттер  к вызванному им приращению тока базы :

.

   Дифференциальное входное сопротивление БТ в схеме с ОЭ через параметры транзистора определяется следующим выражением:

,

где   - распределенное сопротивление базовой области,

- дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер, определяемое из выражения:

rЭ=25/IЭ,  где IЭ - постоянный ток эмиттера (в мА).

Т.к. <<, то можно использовать формулу:   .

Рис.2.3

Дифференциальное сопротивление  для БТ сравнимо с дифференциальным входным сопротивлением БТ в схеме с общей базой , которое определяется при фиксированном значении напряжения база-коллектор:

.

Через параметры БТ это сопротивление определяется выражением:

.

Т.к..  << rэ, то можно считать, что .

Порядок проведения экспериментов

Результаты всех измерений и осциллограммы занести в соответствующий раздел «Результаты эксперимента».

Эксперимент 1. Определение статического коэффициента передачи тока транзистора

а) Собрать схему, изображенную на рис.2.3. Включить схему. Записать результаты измерения IK , IБ и UКЭ , рассчитать .

б) Установить = 2,68В. Включить схему. Записать результаты измерения IK , IБ и UКЭ. Рассчитать  .

в) Установить EK = 5В. Включить схему. Записать результаты измерения IK , IБ и UКЭ. По полученным данным рассчитать DC.

Результаты измерений и расчетов по п.п. а)...в) занести в табл.2.1.

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора

На схеме рис.2.3 установить = 0 В. Включить схему. Записать результаты измерения IK для данных значений IБ и UКЭ.

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ)

а) В схеме (рис.2.4) измерить ток коллектора  для каждого значения ЕК и ЕБ. Заполнить таблицу 2.2. По данным таблицы построить семейство зависимостей IK от ЕК для каждого значения ЕБ.

в) По выходной характеристике найти коэффициент передачи  при изменении базового тока с 10 мкА до 30 мкА, ЕК=10В.

Рис.2.4

 Эксперимент 4. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

а) Собрать схему (рис.2.5). Установить Ек=10 В. Измерить IБ , UБЭ ,IЭ, и IК для различных значений напряжения источника Еб в соответствии с табл. 2.3.

Рис.2.5

б) По данным таблицы 2.3 построить график зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер.

в) По входной характеристике найти сопротивление  при изменении базового тока с 10 мкА до 30 мкА.

Эксперимент 5. Получение входной характеристики транзистора в схеме с общей базой (ОБ)

а) По данным табл.2.4 (рис.2.6) построить график зависимости IЭ=f(UБЭ).

Рис.2.6

     в) По полученной характеристике найти сопротивление  при изменении эмиттерного тока с 5 мА до 10 мА.

г) Найти сопротивление  по формуле rЭ=25/IЭ, используя значение IЭ из таблицы 2.3 при IБ=20 мкА.

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Определение коэффициента передачи транзистора по постоянному току

Таблица 2.1

Эксперимент 1

Напряжение источника ЭДС  Ек

Напряжение источника ЭДС  Еб

Напряжение Uкэ

Ток базы Iб

Ток коллектора  Iк

Коэффициент передачи DC  

а)

10В

5.7В

б)

10В

2.68В

в)

2.68В

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора

Обратный ток коллектора      Iобр0= ____Ток базы  Iб= ___________

Напряжение коллектор – эмиттер Uкэ= ___________

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ 

Таблица 2.2

Uкэ, В

Iб, мкА

0

20

40

60

80

100

IК, мА

0

0,5

……

5,5

6

Коэффициент передачи тока АС ___________

Эксперимент 4. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Таблица 2.3

Uбэ, В

Uкэ, В

0

2

4

6

8

10

Iб, мкА

0

……

……

……

1

Рассчитанное по результатам измерений сопротивление rвх =__

Эксперимент 5. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОБ

Таблица 2.4

Uэб, В

Uкб, В

0

2

4

6

8

10

Iэ, мкА

0

……

……

……

1

Сопротивление rэ. Расчет по результатам измерений_____

                               Расчет по формуле _________

Контрольные вопросы и задания

  1.  Какие полупроводниковые приборы называют БТ?
  2.  Как связаны постоянные токи в цепях транзистора?
  3.  От чего зависит ток коллектора транзистора?
  4.  Зависит ли коэффициент DC от тока коллектора? Если да, то в какой степени? Обосновать ответ.
  5.  Что можно сказать по выходным характеристикам о зависимости тока коллектора от тока базы и напряжения коллектор-эмиттер?
  6.  Одинаково ли значение rвх  в любой точке входной характеристики?
  7.  Одинаково ли значение rэ при любом значении тока эмиттера?

Лабораторная работа №1 (часть 2)

ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ (БТ) В усилительных КАОКАДАХ

Цель работы: Исследование усилительных каскадов на БТ              

Краткие теоретические сведения

Основные сведения о параметрах усилительных каскадов

Усилитель электрических сигналов – это устройство, предназначенное для усиления мощности входного сигнала за счет потребления энергии источника питания.

Основные свойства усилительного устройства характеризуются набором технических показателей.

К основным техническим показателям усилителя относят коэффициент усиления, входное и исходный сопротивления, исходную мощность, коэффициент полезного действия, амплитудную, амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, уровень шумов и коэффициент гармоник .

Коэффициент усиления.

Различают коэффициенты усиления напряжения, тока и мощности. Любой усилитель усиливает по мощности, но часто представляет интерес не мощность на выходе, а напряжение (ток)  в нагрузке.

Коэффициент усиления напряжения в общем случае является комплексным через наличие в схеме усилителя реактивных элементов:

 

где Ku = Uвых /Uвх – модуль коэффициента усиления = вых-вх – угол сдвига фаз между исходным и входной напряжением.

Обычно при описании усилительного устройства используют лишь модуль коэффициента усиления Кu.

Коэффициент усиления тока        Кi= Iвых /Iвх.

Коэффициент усиления мощности          

где Рвых – исходная мощность - мощность, которая отдается усилителем в нагрузку; Рвх – входная мощность - мощность, которая отдается источником входного сигнала (во входном сопротивлении усилителя).

Входное сопротивление - сопротивление между входными клеммами усилителя для переменного тока:       Rвх=Uвх/Iвх.

Исходное сопротивление усилителя определяется соотношением:

,

где Iк.з. – ток короткого замыкания (Rн=0), Uх.х. – напряжение холостого хода (Rн = ).

Коэффициент полезного действия.

Коэффициент полезного действия       

где Рвых – исходная мощность усилителя; Р0 – мощность, потребляемая усилителем от всех источников.

Амплитудная характеристика (АХ) усилителя

АХ представляется зависимостью амплитуды исходного напряжения от амплитуды входного напряжения на некоторой постоянной частоте.

На рис.4.1 и 4.2 представлены идеальная и реальная амплитудные характеристики.

Идеальная АХ проходит через начало координат. Реальная начинается с некоторого значения Uш, обусловленного уровнем собственных шумов усилителя. При больших значениях Uвx отклонения реальной АХ от идеальной возникает через нелинейность вольт-амперной характеристики усилительного элемента.

                           

Рис.4.1.Идеальная амплитудная        Рис.4.2.Реальная амплитудная

характеристика  усилителя         характеристика  усилителя  

Диапазон от Uвхmin к Uвхmax является рабочим диапазоном амплитуды усиливаемого сигнала. Значение Uвхmin определяется необходимым минимальным отношением сигнал/шум. Максимальное значение входного сигнала Uвхмах определяют исходя из допустимых искажений исходного сигнала.

Отношения наибольшего допустимого входного сигнала к наименьшему называют динамическим диапазоном усилителя

     ли      

На линейном участке АХ      KU = Uвых/Uвх.

Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики усилителя

Наличие в усилительных устройствах реактивных элементов (индуктивности, емкостей) является основной причиной зависимости коэффициента усиления и фазового сдвига (между входным и исходным сигналами) от частоты.

Частотозависимыми являются характеристики активных элементов. На значение коэффициента усиления влияют паразитные емкости монтажа, паразитные обратные связки и т.п.

Зависимость модуля коэффициента усиления от частоты К(f) называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ).

На рис. 4.3 представлено типичная АЧХ усилителя звуковых частот (значения частот по оси абсцисс отложены в логарифмическом масштабе).

С изменением частоты входного гармонического сигнала может изменяться не только амплитуда выходного, но и фазовый сдвиг между входным и исходной напряжением. Зависимость фазового сдвига от частоты называют фазо-частотной характеристикой (ФЧХ) усилителя (рис.4.4).

Нелинейные искажения

Одной из причин изменения формы усиливаемого сигнала есть наличие в схеме усилителя нелинейных элементов (активные элементы, дроссели).

Нелинейные искажения особенно сильно оказываются при больших уровнях входного сигнала.

Рис. 4.3. Амплитудно-частотная характеристика усилителя

Рис. 4.4. Фазочастотная характеристика усилителя

В исходном сигнале при нелинейных искажениях, кроме колебаний основной частоты (частоты входного сигнала), содержатся составляющие высших гармоник. Чем выше уровень нелинейных искажений, тем более относительная мощность высших гармоник в исходном сигнале.

Уровень нелинейных искажений в усилителе при усилении гармонических сигналов принято оценивать коэффициентом гармоник (коэффициентом нелинейных искажений)

 

где P2, P3.,Pn-потужності гармоник, которые появились в результате нелинейного усиления; P1 - мощность первой гармоники.

Если сопротивление нагрузки одинаково для всех гармонических составляющих исходного сигнала (например, активное сопротивление R), то  можно записать:

или      

где Ui (Ii) - действующие или амплитудные значения і-й гармоники исходного напряжения (тока).

 Схемы включения БТ в усилительных каскадах

В зависимости вот того, какой из электродов БТ является общим для входной и выходной цепей, различают схемы включения с общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ).

Усилительный каскад при включении БТ по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Принципиальная схема каскада с ОЭ приведенная на рис.4.5. Источник входного сигнала (переменной э.д.с.) ЕИ с внутренним сопротивлением RИ подключается к входным зажимам усилителя 1-7. Источником усиленного сигнала является резистор в цепи коллектора R3. Усиленное выходное напряжение снимается с резистора нагрузки R4. При этом выходная мощность усиленного сигнала значительно больше мощности сигнала на входе. Это увеличение мощности происходит за счет потребления энергии источника питания ЕП. Положение рабочей точки на характеристиках БТ определяется делителем R1, R2 напряжения питания ЕП, т.е. начальные значения IБО, IKO, UБЭО, UКЭО (в режиме покоя, когда ЕИ=0) зависят вот величин ЕП, R1 и R2.

Рис.4.5. Принципиальная схема каскада с ОЭ

Э.д.с. входного сигнала вызывает во входной цепи изменение тока базы БТ (переменная составляющая), который суммируется в цепи базы с постоянной составляющей тока базы IБО. Благодаря конденсатору С1(разделительный конденсатор) постоянная составляющая тока базы отсутствует в источнике входного сигнала и постоянная составляющая э.д.с. входного сигнала не изменяет величину тока IБО.

Переменная составляющая тока базы вызывает появление переменной составляющей в коллекторном токе (iК= β ·iБ) и

напряжении на коллекторе (uК=iК·RК).

Конденсатор С2 пропускает переменную составляющую напряжения на коллекторе на выход каскада и в нагрузке  течет ток.

Емкости конденсаторов С1 и С2 должны быть такими, чтобы на нижней частоте (fН) усиливаемых напряжений было 1/2·π·fН·С1<<RВХ и 1/2· π ·fН ·С2<<RН.

Выходное напряжение этого каскада отличается по фазе  вот входного напряжения примерно на 180O.

Усилительный каскад при включении БТ по схеме с общим коллектором (ОК).

Принципиальная схема каскада со ОК приведена на рис.4.6.

В этой схеме напряжение в нагрузку снимается с резистора R3 в цепи эмиттера. Коллектор БТ соединен (является общим) со входной и выходной цепями через источник питания ЕП.

Назначение остальных элементов схемы то же, что и в схеме с ОЭ.

Рис.4.6. Принципиальная схема каскада с ОК

Отличительные особенности схемы:

  •  выходное напряжение схемы является частью входного (UВЫХ<UВХ)
  •  входное сопротивление каскада может быть очень большим
  •  фаза выходного напряжения практически совпадает с фазой входного напряжения.

Т.к. обычно величины выходного и входного напряжений совпадают и поэтому каскад с ОК часто называют эмиттерным повторителем.

Основное назначение каскада с ОК:

     -согласование высокоомного источника входного напряжения с низкоомным сопротивлением нагрузки

     -оконечный  каскад в усилителе мощности.

Усилительный каскад при включении БТ по схеме с общей базой (ОБ).

Принципиальная схема каскада с ОБ приведенная на рис.4.7.

Рис.4.7. Принципиальная схема каскада с ОБ

В этой схеме напряжение в нагрузку снимается с резистора R3 в цепи коллектора. База БТ соединена (является общей по переменному току или по сигналу) со входной и выходной цепями через конденсатор С. Величина конденсатора С находим из следующего неравенства:

1/2· π ·fН ·С<<R2.

Резистор R4 – резистор связи. Назначение остальных элементов схемы то же, что и в схеме с ОЕ.

Отличительные особенности схемы:

  •  выходной ток каскада  является частью входного (IK<IЭ)
  •  входное сопротивление каскада может быть очень маленьким, а выходное сопротивление каскада RВЫХ>RВХ и может быть очень большим
  •  фаза выходного напряжения практически совпадает с фазой входного напряжения.

Основное назначение каскада с ОБ:

  •  усиление высокочастотных сигналов.

Порядок проведения экспериментов

Результаты всех измерений и осциллограммы занести в соответствующий раздел «Результаты эксперимента».

Эксперимент 1. Исследовать схему включения транзистора из ОЭ.

Собрать схему, изображенную на рис.4.8. Подключить выход генератора (синусоидальное напряжение) к узлу 1, предварительно установив частоту 1000 Гц и напряжение 10 мВ .

Рис. 4.8.Схема усилителя за схемой из ОЭ

а) Подключить осциллограф одной клеммой к узлу 1, другой к выходу схемы  гнезда 6.

б) Включить моделирование процессов.

в) Проконтролировать с помощью осциллографа наличие напряжения на входе и напряжения на выходе схемы (если сигнал обезображен, стоит уменьшить напряжение входного сигнала).

г) Измерить напряжение сигнала в точках схемы:

1 – напряжение источника сигнала U1;

2 – напряжение на входе усилительного каскада U2;

6 напряжение на выходе усилительного каскада U6.

Рассчитать: ; (где, R1=100 Ом),  

. Результаты занести в таблицу 4.1.

д) Используя формулу для определения RВЫХ, провести необходимые измерения в исследуемой схеме, а затем рассчитать значение RВЫХ. Результаты занести в таблицу 4.1.

е)  Зарисовать осциллограммы напряжений в узлах 1-6.

ж) Снять и построить амплитудную характеристику усилителя при частоте входного сигнала 1000 Гц и Uвх=10,20,50…2000 мВ. Результаты занести в таблицу 4.2.

з) Подключить приборы для измерения АЧХ исследуемой схемы. Установить на входе схемы напряжение U1=500 мВ. Изменяя частоту входного сигнала (f=1,10,50,102,103,104,105 Гц), измерить напряжения в точке 6 схемы.  Результаты занести в табл. 4.3.

Эксперимент 2. Исследование схемы включения транзистора с ОК

Собрать схему, изображенную на рис.4.9. Подключить выход генератора к узлу 1 схемы, предварительно установив частоту 1000 Гц и напряжение 10 мВ.

Выполнить пп. а) - ж) для схемы включения БТ с ОК  (использовать данные, приведенные в табл.4.4, 4.5 и 4.6). Результаты исследований по п.п. г) -з) занести в табл. 4.4, 4.5 и 4.6.

Эксперимент 3. Исследование схемы включения транзистора с ОБ

Собрать схему, изображенную на рис.4.10. Подключить выход генератора к узлу 1 схемы, предварительно установив частоту 1000 Гц и напряжение 10 мВ.

Выполнить п.п. а) - ж) для схемы включения БТ с ОБ (использовать данные, приведенные в табл.4.7, 4.8 и 4.9).

Результаты экспериментальных исследований по п.п. г) -з) занести в табл. 4.7, 4.8 и 4.9.

и) Заполнить таблицу 4.10.

Рис. 4.9. Схема усилителя по схеме ОК

Рис. 4.10. Схема усилителя по схеме ОБ

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Исследовать схему включения транзистора с ОЭ.

г), д) Таблица 4.1

U1

мВ

U2

мВ

U6

мВ

Rвх

Ом

Кu

Кu

дБ

UХХ

мВ

IКЗ

мА

RВЫХ

Ом

10

Величины Rвх, Ku и RВЫХ рассчитать по формулам.

е) Осциллограммы в точках 1-6 схемы.

ж) Таблица 4.2

Е0

мВ

U1

мВ

U2

мВ

U6

мВ

Rвх

Ом

Кu

10

20

50

200

500

1000

2000

Амплитудная характеристика Uвых=f(Uвх).

з) Таблица 4.3

f

Гц

U1

мВ

U6

мВ

Кu=U6/U1

1

500

10

500

102

500

103

500

104

500

105

500

Амплитудно-частотная характеристика.

Эксперимент 2. Исследовать схему включения транзистора с ОК.

г), д) Таблица 4.4

U1

мВ

U2

мВ

U6

мВ

Rвх

Ом

Кu

Кu

дБ

UХХ

мВ

IКЗ

мА

RВЫХ

Ом

10

Величины Rвх, Ku и RВЫХ рассчитать по формулам

е) Осциллограммы в точках 1-6 схемы.

ж) Таблица 4.5

Е0

мВ

U1

мВ

U2

мВ

U6

мВ

Rвх

Ом

Кu

10

100

1000

5000

8000

10000

Амплитудная характеристика Uвых=f(Uвх).

з) Таблица 4.6

f

Гц

U1

мВ

U6

мВ

Кu=U6/U1

1

500

10

500

102

500

103

500

104

500

105

500

Амплитудно-частотная характеристика.

Эксперимент 3. Исследовать схему включения транзистора из ОБ.

г), д) Таблица 4.7

U1

мВ

U2

мВ

U6

мВ

Rвх

Ом

Кu

Кu

дБ

UХХ

мВ

IКЗ

мА

RВЫХ

Ом

10

Величины Rвх, Ku и  RВЫХ рассчитать по формулам.

е) Осциллограммы в точках 1-6 схемы.

ж) Таблица 4.8

Е0

мВ

U1

мВ

U2

мВ

U6

мВ

Rвх

Ом

Кu

10

100

200

500

1000

2000

Амплитудная характеристика Uвых=f(Uвх).

з) Таблица 4.9

f

Гц

U1

мВ

U6

мВ

Кu=U6/U1

1

500

10

500

102

500

103

500

104

500

105

500

Амплитудно-частотная характеристика.

и) Сравнительные характеристики схем включения БТ       

Таблица 4.10

Параметр

Единица измерения

Условное обознач-е

Усилительный каскад на БТ

ОЭ

ОК

ОБ

Входное сопротивление

Ом

RВХ

Выходное сопротивление

Ом

RВЫХ

Коэффициент

усиления по напряжению

-

KU

Коэффициент

усиления по току

-

KI

Коэффициент

усиления по мощности

-

KP

Контрольные вопросы и задания

1.Определите коллекторный ток транзистора (рис.4.11) при отсутствии входного сигнала (IKO), если ЕП=9 В, RБ=10 кОм, UБЭо=0.66 В. Коэффициент усиления по току h21Э=60. Обратный ток транзистора не учитывать.

2.Определите напряжение UБЭо и ток IБо транзистора (рис.4.11) при отсутствии входного сигнала, если ЕП=12 В, RБ=40 кОм, IКО=5.6 мА,  коэффициент усиления по току h21Э=20.

3.Определите величину ЕП в схеме (рис.4.11), если UKO=20 B, IKO=100 мА, RK=100 Ом.

4.Определите напряжение на выходе эмиттерного повторителя (рис.4.12), если UBX=0, падение напряжения на резисторе R=100 кОм равно 5 В, h21Э=60, RЭ=1 кОм.

5.Докажите, что фаза выходного сигнала в схеме с ОК совпадает с фазой входного сигнала.

6.Амплитуда сигнала на выходе эмиттерного повторителя 4В (рис.4.12) . Падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора 0.8 В. Определите амплитуду входного напряжения и КU.

7.Докажите, что фаза выходного сигнала в схеме с ОК совпадает с фазой входного сигнала.

Рис.4.11.Схема с ОЭ                 Рис.4.12.Схема с ОК


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3740. Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера 40.5 KB
  Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера Цель работы: Исследовать явление дифракции электромагнитной волны. С помощью дифракционной решетки проходящего света измерить длины электромагнитных волн видимого диапазона...
3741. Диагностика новообразований личности подростка 490.5 KB
  Подростковый возраст – трудный период психологического взросления и полового созревания ребёнка. В самосознании происходят значительные изменения: появляется чувство взрослости – возникает страстное желание быть или хотя бы казаться и считаться взрослым.
3742. Учёные-ядерщики В истории советского атомного проекта 70.5 KB
  Ученые-ядерщики в истории советского атомного проекта Введение Обширный массив публикаций по истории создания ядерного оружия в СНГ, особенно мемуаров ветеранов атомного проекта и интервью с ними, появившихся в последние годы, впервые открыл реальну...
3743. Понятие и содержание ученического договора 74.5 KB
  Ученический договор является одним из институтов трудового права. Это соглашение между работодателем и работником, предусматривающее их обязанности. В нем должно быть закреплены обязательные условий, также могут включаться дополнительные ус...
3744. Мировые масштабы и направления потоков интеллектуальной миграции 53 KB
  Мировые масштабы и направления потоков интеллектуальной миграции По оценкам, к началу третьего тысячелетия в мире насчитывалось около 168 млн. иммигрантов, из которых не менее половины были нелегалами. По данным МОТ, в конце 90-х годов общее число...
3745. Вознаграждение персонала и другие меры поощрения 157 KB
  Стимулирование работы сотрудников осуществляется на двух уровнях. Первый уровень - это стимулирование каждого работника, а второй - стимулирование всего коллектива работников. На том и другом уровне управляющий должен определить, каков долж...
3746. Допуск членов экипажей к полётам 26.5 KB
  Допуск членов экипажей к полётам. Члены экипажей ВС могут быть допущены к самостоятельному выполнению заданий при условии: наличия пилотского свидетельства (лицензии пилота) соблюдения режима предполётного отдыха соблюдения норм лё...
3747. Туберкульоз та його профілактика 69 KB
  Проблема раннього, виявлення туберкульозу полягає у відсутності характерних, достовірних, кілінічних симптомів хвороби. Через те, що паренхіма легень не має больових нервових рецепторів, наявність специфічного інфільтрату в ній не викликає болі.
3748. Влияние низких температур на работоспособность сварных соединений 96.5 KB
  Свойства низкоуглеродистых и низколегированных сталей, а также сварных соединений из них наиболее заметно изменяются при понижении температуры. При испытании гладких образцов из этих сталей пределы текучести, прочности и выносливости повышаются, а о...