ЗАДАНИя НА ТЕОРЕТИЧЕСКие РАСЧЕТЫ

2.1. Ознакомиться со схемами включения биполярного транзистора, с методикой исследования и снятия статических вольт-амперных характеристик с ОБ и ОЭ; с методикой графического определения h–параметров транзистора.

2.2. Рассчитать по формуле (15) и построить нагрузочную характеристику Iк= ¦3 (Uкэ) биполярного транзистора для следующих исходных данных Rк=1кОм, 3кОм; Ек=10B;


ЗАДАНИя НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНые ИССЛЕДОВАНИя

И ПОРЯДОК ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ

Задание 1. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с ОБ (с помощью амперметра-вольметра).

1.1. Снять входную ВАХ – Iэ=F(Uэб)|Uкб=const. Для этого собрать схему (рис.3.1). Все измерительные приборы поставить в режим измерения постоянного тока (режим DC).

1.2. Изменяя ток эмиттера и регистрируя его величину амперметром А1 измерять напряжение Uэб. Данные занести в табл.1.

Рис.3.1. Рис.3.2.

Таблица1.

Iэ(мА), А1
Uкб=0B,V2 Uэб(В),V1              
Uкб=15B,V2 Uэб(В),V1              
                   

При построение входных ВАХ биполярного транзистора входным сигналом берут ток (Iэ, Iб) т.к. биполярный транзистор – прибор управляемый током.

По результатам измерений построить графики.

1.2. Собрать схему (рис.3.1) и снять выходную ВАХ – Iк=F(Uкб)|Iэ=const. Данные занести в табл.2.

Таблица 2.

Uкб (В), V2 -0.5
Iэ=0мА, А1 Iк (мА),А2                
Iэ=2мА, А1 Iк (мА),А2                
Iэ=4мА, А1 Iк (мА),А2                
Iэ=8мА, А1 Iк (мА),А2                
                     

По результатам измерений построить графики семейства выходных ВАХ.

Задание 2. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с ОЭ (с помощью амперметра-вольметра).

2.1. Снять входную ВАХ –Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Собрать схему (рис.3.2). Данные занести в таблицу аналогичную табл.1. Измерения проводить при Iб=0; 0.01; 0.05; 0.1мА, при Uкэ=0 и +15В.

По результатам измерений построить графики.

2.2 Снять семейство выходных ВАХ – Iк=F(Uкэ)|Iб=const. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2.

По результатам измерений построить графики семейства выходных ВАХ.

Задание 3. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с ОБ (с помощью осциллографа).

 
 

3.1. Снять входную ВАХ – Iэ=F(Uэб)|Uкб=const Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Собрать схему (рис.3.3). Осциллограф поставить в режим В/А. Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.1 или просто убедиться в их соответствие.

Рис.3.3.

 
 

3.2. Снять семейство выходных ВАХ – Iк=F(Uкб)|Iэ=const. Собрать схему (рис.3.4).

Рис.3.4.

Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2 или просто убедиться в их соответствие.

Задание 4. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с Оэ (с помощью осциллографа).

4.1. Снять входную ВАХ – Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Собрать схему (рис.3.5). Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2 или просто убедиться в их соответствие.


Рис.3.5.

4.2. Снять семейство выходных ВАХ – Iк=F(Uкэ)|Iб=const. Собрать схему 3.6. Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2 или просто убедиться в их соответствие.

Рис.3.6

Задание 5 Исследование частотных характеристик передаточных параметров транзистора a(jw), b(jw)

5.1. Измерение зависимости от частоты модуля коэффициента передачи транзистора включенного по схеме с ОБ a(w)= Imк /Im э|Iэо=const,.

 
 

5.1.1. Схема, для измерения коэффициента передачи тока транзистора по схеме с ОБ на высокой частоте с помощью амперметров приведена на рис.3.7. Все амперметры поставить в режим измерения переменного тока (режим АС)

Рис.3.7.

Результаты измерений a(w)= Imк /Im э|Iэо=const, занести в соответствующую таблицу и по ней нарисовать график зависимости a(w). Определить fa - граничную частоту транзистора включенного по схеме с ОБ.

5.1.2. Схема, для измерения a(w)= Imк /Im э|Iэо=const с помощью измерителя диаграмм Боде, приведена на рис.3.8. Измеритель поставить в режим измерения АЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране измерителя изображение АЧХ, удобное для снятия показаний. Измерить 0 и f. Результаты измерений записать в отчет.

 
 

Рис.3.8.

5.2. Измерение фазово-частотной характеристики коэффициента передачи транзистора по схеме с ОБ ja(w)=(jImк -jImэ). Измеритель Боде поставить в режим измерения ФЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране измерителя изображение ФЧХ, удобное для снятия показаний.

Объяснить, что происходит с фазой гармонического сигнала при прохождении его через транзистор. Измерить запаздывание по фазе на частоте fa.

5.3. Измерение зависимости от частоты модуля коэффициента передачи транзистора включенного по схеме с ОЭ b(w)=Imк/Imб|Iэо=const,.с помощью измерителя диаграмм Бодэ.

 
 

Собрать схему (рис.3.9). Измеритель поставить в режим измерения АЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране изображение АЧХ, удобное для снятия показаний.

Рис.3.9.

5.4. Измерение фазово-частотной характеристики коэффициента передачи транзистора включенного по схеме с ОЭ jb(w). Схема измерения приведена на рис.3.9. Измеритель поставить в режим измерения ФЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране измерителя изображение ФЧХ, удобное для снятия показаний. Объяснить, что происходит с фазой гармонического сигнала при прохождении его через транзистор. Определить запаздывание по фазе на частоте fb.

 

Задание 6. Исследовать зависимости усилительных и частотных свойств транзистора включенного по схеме с ОБ от тока эмиттера - a=F( Iэо), fa= F( Iэо).

 
 

Собрать схему (рис.3.11). Добиться удобного изображения АЧХ. Величину a и fa= измерять с помощью измерителя АЧХ.

Результаты измерений занести в табл. 3.

Рис.3.11.

Таблица 3.

Iэо, мкА 5.103 50.103 1.104
a            
fa , МГц            

 

Построить графики a=F( Iэо), fa= F( Iэо).

Задание 7. Исследовать зависимости усилительных и частотных свойств транзистора включенного по схеме с ОЭ от тока эмиттера - b=F( Iэо), fb= F( Iэо).

Собрать схему измерения самостоятельно по аналогии с рис.3.12. Величину b и fb измерять с помощью измерителя АЧХ. Результаты измерений занести в табл.4. Таблица 4.

Iэо, мкА 5.103 50.103 1.104
b            
fb= , МГц            

 

Построить графики b=F(Iэо), fb=F(Iэо).

УКАЗАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать:

4.1. Название работы, фамилию и. о. студента и номер группы.

4.2. Схемы для исследования вольт–амперных характеристик ОБ и ОЭ.

4.3.Таблица с результатами измерений и графики вольт–амперных характеристик.

4.4. Вычисленные значения h-параметров транзистора.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Схема и методика снятия статических ВАХ транзистора для схемы ОБ.

2. Входные и выходные характеристики транзистора, включенного с ОБ.

3. Схема и методика снятия статических ВАХ транзистора для схемы ОЭ.

4. Входные и выходные характеристики для схемы включения с ОЭ.

5. Схема для исследования нагрузочной характеристики транзистора. Методику её снятия и нарисовать вид нагрузочной характеристики для схемы с ОЭ.

6. Перечислить статические h-параметры транзи­стора и описать методику их определения по вольтамперным характеристиками.

7. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора, с помощью амперметра-вольтметра.

8. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.

9. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью амперметра-вольтметра.

10. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.

11. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью амперметра.

12. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью измерителя диаграмм Боде.

13. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора, с помощью амперметра-вольтметра.

14. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.

15. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью амперметра-вольтметра.

16. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.

17. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью амперметра.

18. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью измерителя диаграмм Боде.

 

Список литературы

1. Батушев В.А. Электронные приборы. М: Высш. шк., 1980. c.93-158.

2. Дулин В.И. Электронные приборы. М: Энергия, 1977. c.278-336.

3. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам / Н.Н. Горюнов и др. М.: Энергия, 1978. c.246-249.