Материал: Лаб работы (методичка)

личин записывайте в табл. 5.4 и 5.5, характеристики постройте на графике

5.2.

3. РАСЧЕТ МАЛОСИГНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА

Используя управляющую характеристику, соответствующую напряжению Uси = 10 В, в рабочей точке, соответствующей току стока Iс = 0,5 Iс макс, определите крутизну транзистораS.

Используя семейство выходных характеристик, определите значения выходного дифференциального сопротивления транзистора rс для все трех напряжений Uзи = 0, Uзи = 0,25 Uзи пор и Uзи = 0,5 Uзи пор в следующих точках: в линейном режиме при Uси = 0 и режиме насыщения при Uси = 5 В; значения сопротивлений rс запишите в табл. 5.6.

22

Лабораторная работа 6

ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Цель работы

1.Освоить методику экспериментального исследования транзисторных схем на постоянном и переменном токах.

2.Исследовать основные параметры усилительного каскада на биполярном транзисторе, включенном по схеме ОЭ.

3.Рассчитать основные параметры усилительного каскада и сравнить их с экспериментальными значениями.

Подготовка к выполнению работы

1.Изучите разделы курса, посвященные усилительному каскаду на биполярном транзисторе, включенном по схеме ОЭ, ознакомьтесь с расчетом его основных параметров [1, п. 3.8–3.10].

2.Изучите порядок выполнения работы и подготовьте протокол для

еевыполнения.

Порядок выполнения работы

1. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Соберите схему, приведенную на рис. 6.1, установив сопротивления резистора Rн = ∞ (обозначения выводов транзистора приведены на рис. 4.2).

Рис. 6.1

23

Не включая генератор переменного сигнала, установите напряжение источника питания E2 = Uкэ(0) = 10 В (при этом напряжение источника питания E1 должно быть равным нулю) и не изменяйте E2 до окончания работы.

Увеличивая напряжение источника питания E1, проследите за изменением токов базы Iб(0) и коллектора Iк(0) и напряжений Uбэ(0) и Uкэ(0).

Зафиксируйте значение напряжения Uкэ(0) = 5 В и определите соответствующие ему значения Uбэ(0), Iб(0) и Iк(0). Повторите измерения для значений Uкэ(0) = 2,5 В и 7,5 В. Запишите полученные значения в табл. 6.1.

Установите с помощью источника питанияЕ1 напряжение Uкэ(0) = 5 В. Рассчитайте значения статического коэффициента передачи тока базы β и мощности Ро, потребляемой каскадом от источника питания E2, и

также запишите их в табл. 6.1.

Используя данные табл. 6.1, постройте на графике 6.1 зависимости коэффициента β и потребляемой мощности Ро от напряжения Uкэ(0).

2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

2.1. Проверка и настройка измерительных приборов

Подключите левый вольтметр к точке А, а правый вольтметр – к точке Б (рис. 6.1), переключите их для измерения переменных напряжений,

удалите (временно) резистор Rг и соедините точки А и Б перемычкой. Включите генератор переменного сигнала и установите частоту

fг = 1 кГц, убедитесь в том, что оба вольтметра показывают одинаковые значения и установите с их помощью действующее (эффективное) значение напряжения на выходе генератора Uг = 100 мВ.

Включите осциллограф, настройте его и получите устойчивые осциллограммы переменного сигнала по обоим каналам.

24

Переключите вольтметры в исходные положения (рис. 6.1), удалите перемычку между точками А и Б и включите обратно резистор Rг.

2.2. Исследование формы выходного сигнала

Используя органы управления второго канала, получите на экране осциллографа устойчивую осциллограмму выходного сигнала, установите его амплитуду примерно равной амплитуде входного сигнала и убедитесь в отсутствии нелинейных искажений (ограничения) сигналов. При появлении

искажений сигналов уменьшите напряжение генератора Uг.

Обратите внимание на фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами, на графике 6.2 нарисуйте осциллограммы входного и выходного сигналов.

Увеличивая напряжение источника питания E1, проследите за изменением формы выходного сигнала. Зафиксируйте появление заметного ограничения выходного сигнала и соответствующие этому значения посто-

янного напряжения Uкэ(0) и переменного напряжения на входе каскада

Uвх = Uбэ. На графике 6.3 нарисуйте осциллограмму выходного сигнала, укажите, откуда появляется ограничение – сверху или снизу и в каком режиме при этом оказывается транзистор.

Уменьшая напряжение источника питания E1, добейтесь появления заметного ограничения выходного сигнала с другой стороны, зафикси-

руйте Uкэ(0) и Uвх. На графике 6.4 нарисуйте осциллограмму выходного сигнала и укажите, в каком режиме оказывается транзистор.

Установите напряжение Uкэ(0) = 5 В и, увеличивая с помощью гене-

ратора напряжение входного сигнала Uвх, добейтесь появления заметного ограничения выходного сигнала с обеих сторон, зафиксируйте соответствующее значение Uвх и на графике 6.5 нарисуйте осциллограмму выходного сигнала.

С помощью генератора уменьшите Uвх до величины, исключающей появление нелинейных искажений выходного сигнала, и в дальнейшем контролируйте форму выходного сигнала по осциллографу, чтобы исключить появление искажений.

2.3. Измерение основных параметров усилительного каскада при холостом ходе на выходе (Rн = ∞)

Следует иметь в виду, что при отсутствии полезной нагрузки на выходе ее роль играет нагрузочный резистор Rк.

25