Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Контрольні питання. Лінійний та нелінійний режими роботи БТ

Хід роботи

Лінійний та нелінійний режими роботи БТ

Біполярний транзистор

 

Мета:вивчити роботу біполярного транзистора в лінійному та нелінійному режимах. Вивчити роботу схеми включення БТ зі спільним емітером.

Прилади й матеріали:електронний осцилограф, генератор гармонійний низькочастотний, лабораторний стенд, магазин опорів, мультиметр, з’єднувальні дроти.

 

Попередня підготовка до роботи.Використовуючи «Посібник до лабораторних робіт з основ сучасної електроніки» та додаткову літературу, вивчіть основні відомості про біполярні транзистори, лінійний і нелінійний режими роботи та методику розрахунків.

 

 

1.

Рис. 1. Принципова схема каскаду зі спільним емітером та ємнісним зв’язком.
Використовуючи елементи лабораторного стенда, зберіть підсилювальний каскад за схемою зі спільним емітером (рис. 1). Підберіть резистори, користуючись методичними вказівками. RK повинен бути достатньо великим (оскільки від нього залежить коефіцієнт підсилення), але дуже великий опір може зумовити зворотний ефект. Ємності можна обрати будь-які. Резистор навантаження повинен бути якомога більший, щоб збільшити коефіцієнт підсилення за напругою. Напруга живлення ­­­­­­­­­­­­­­­­– не більше 12В. У подільнику R1 –R2 резистор R1 – десятки кілоом, R2 – одиниці кілоом. Запишіть обрані номінали у таблиці нижче.

 

Табл. 1

Елемент R1 R2 RK RE RН
Номінал 1,7k 30k 70k 2,5k 200k
№ на макеті R2 R1 R3 R4 R5

 

2. Подайте на вхід схеми сигнал від генератора синусоїдальної напруги. Частота сигналу – близько 5кГц, амплітуда – близько 50мВ. Подайте живлення на схему.

3. Простежте за допомогою осцилографа за формою напруги на виході каскаду (на навантаженні). У разі, коли форма вихідного сигналу буде відрізнятися від синусоїдальної, треба зменшити амплітуду вхідного сигналу.

4. Змінюючи амплітуду вхідного сигналу, встановіть її максимальне значення, для якого форма вихідного сигналу не відрізняється від синусоїдальної.

5. Змінюючи значення змінного резистора R2 (тим самим регулюючи напругу зміщення на базі транзистора, а отже, і положення робочої точки транзистора в стані спокою), а також змінюючи амплітуду вхідного сигналу, прослідкуйте за змінами режиму роботи транзистора.

6. Встановіть R2 так, щоб робоча точка у стані спокою була якомога ближча до середини лінійної ділянки (тобто, щоб вхідна напруга змінювалася в найширшому діапазоні значень без викривлення форми вихідної напруги).

7. Для 5-10 значень амплітуди вхідного сигналу, менших за раніше знайдене граничне значення, виміряйте амплітуду вихідного сигналу. Для кожного значення розрахуйте коефіцієнт підсилення схеми за напругою. Побудуйте графік залежності амплітуди напруги на виході від амплітуди вхідного сигналу.



 

Табл. 2

Uвх.(M) 419,884 379,885 339,087 299,09 258,99 219,98 179,99 139,9 99,96 59,98
Uвих. 8,17 7,548 6,373 6,152 5,392 4,603 3,791 2,963 2,124 1,278
Kпідс. 19,454 19,486 20,217 20,507 20,74 20,921 21,06 19,166 21,241 21,293

 

Рис. 2. Залежність амплітуди напруги на виході від амплітуди вхідного сигналу. (до пункту 7).
Uвих.
Uвх.

8. Збільшіть амплітуду вхідного сигналу так, щоб викривилася форма вихідного сигналу. Нарисуйте форму вихідної напруги, поясніть це явище.

 

Рис. 3. форма вихідної напруги. (до пункту 8).
Амплітуда вихідної напруги (до пункту 8): Uвх.=___________0,9В__

Форма сигналу на виході викривлена, тому що перевершено Е мин________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

9. Встановіть амплітуду вхідного сигналу так, щоб форма вихідного сигналу була не викривлена. Замість резистора навантаження включіть магазин опорів. Змінюючи опір навантаження від сотень ом до сотень кілоом, виміряйте амплітуду вихідного сигналу, результати запишіть у таблицю 3. Побудуйте залежність коефіцієнта підсилення за напругою від опору навантаження.

 

Табл. 3

RН 150 Ом 250 Ом 350 Ом 450 Ом 500 Ом 550 Ом 650 Ом 1,5 кОм 3 кОм 5 кОм
Uвх. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Uвих. 6 мВ 12 мВ 17 мВ 20 мВ 23 мВ 30 мВ 40 мВ 150 мВ 500 мВ 3 В
Kпідс. 0,02 0,035 0,044 0,54 0,06 0,073 0,12 0,81 1,32 3,7

 

RН 50 кОм 85 кОм 2*105 5*105 7*105 9*105 10*105 12*105 14*105 15*105
Uвх. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0.5 0.5 0.5 0.5
Uвих. 1,5 1,7 2,6 2,6 2,7 2,7 2.95 3,5 3,85
Kпід. 4,91 5,34 6,5 7,3 8,13 8,36 9,12 9,35 10,5 10,9

 

Рис. 5. Принципова схема транзисторного ключа.
Рис. 4. Залежність коефіцієнта підсилення за напругою від опору навантаження. (до пункту 9).
Kпідс.
RН

10. Вимкніть живлення, розберіть схему.

11. Використовуючи елементи лабораторного стенда, зберіть схему транзисторного ключа (рис. 5). Значення опорів: RБ та RК – одиниці кілоом. Форсуючий конденсатор у схему не вмикайте. RБ=___4,5кОм____, RК=__4,5кОм_____.

12. Подайте на вхід схеми сигнал від генератора синусоїдальної напруги. Частота сигналу – близько 1кГц, амплітуда – близько 5В. Подайте живлення на схему (8В).

13. Виміряйте параметри та зарисуйте осцилограми сигналів на вході (поданий з генератора сигнал), на базі транзистора та виході (колектор транзистора) схеми. Виміряйте тривалість переднього та заднього фронтів отриманих на виході схеми П-подібних імпульсів.

Амплітуда вхідного сигналу: Uвх.=________7 В_____ Частота вхідного сигналу: fвх.=______2 кГц________
Рис. 6. Осцилограма сигналу на вході схеми (до пункту 13).

Амплітуда вихідного сигналу: Uвх.=__14В____ Частота вихідного сигналу: fвх.=___2 кГц___ Тривалість переднього фронту: Tпер.фр.=__12В___ Тривалість заднього фронту: Tзадн.фр.=3мкс мкс__
Рис. 7. Осцилограма сигналу на виході схеми (до пункту 13).

 

14.

Рис. 8. Фронт зростання імпульсу колекторного струму для двох значень базового струму Іб.н.1(крива 1) та Іб.н.1 (крива 2)
Спостерігаючи за формою вихідної напруги, зменшуйте амплітуду вхідної доти, поки транзистор не перейде в лінійний режим роботи (тобто форма вихідних імпульсів стане не П-подібною, а напівсинусоїдною – транзистор не буде досягати насиченого стану). Виміряйте для цього граничного значення амплітуду вхідного сигналу. Відключивши заземлення корпусу осцилографа, виміряйте амплітуду напруги на базовому резисторі. Знаючи опір базового резистора, розрахуйте амплітудне значення струму через RБ (у базовій ланці транзистора) – це базовий струм насичення – Іб.н.1 (рис. 8). Поновіть заземлення корпусу осцилографа.

 

Граничне значення амплітуди вхідного сигналу (до пункту 14):

Uвх.=_______3 В______

Амплітуда напруги на базовому резисторі (до пункту 14):

URБ=______900 мВ_______

Базовий струм насичення (до пункту 14):

Іб.н.1= URБ/RБ=_____200 мкА___________

15. Збільшіть амплітуду вхідного сигналу рівно вдвічі (тим самим збільшивши вдвічі базовий струм і зробивши коефіцієнт насичення ключа N = 2). Виміряйте та запишіть нижче тривалість переднього та заднього фронтів, отриманих на виході схеми П-подібних імпульсів.

 

Тривалість переднього фронту: Тривалість заднього фронту:

Tпер.фр.=________50мкс___ Tзадн.фр.=____56мкс_______

16. Спостерігаючи за формою одного з фронтів, увімкніть у схему форсуючий конденсатор, як показано на рис. 5. Виміряйте тривалість переднього та заднього фронтів, отриманих на виході схеми П-подібних імпульсів. Порівняйте з попередніми результатами.

 

Тривалість переднього фронту: Тривалість заднього фронту:

Tпер.фр.=______45 мкс_____ Tзадн.фр.=____20мкс_______

 

Після увімкнення форсуючої ємності ___зменшувати тривалість заднього фронту____________________________ ________________________________________________________________

 

17. Вимкніть живлення схеми.

 

 

1. Структура та характеристики біполярного транзистора.

2. Схеми ввімкнення біполярних транзисторів.

3. Принцип роботи біполярного транзистора в схемі зі спільним емітером.

4. Принцип роботи транзистора як електронного ключа.

5. Причини виникнення фронтів, вплив на них форсуючого конденсатора.

6. Призначення схеми електронного ключа в аналогових та імпульсних схемах.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Контрольні питання. Лінійний та нелінійний режими роботи БТ

Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 48; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.224.155.169
Генерация страницы за: 0.013 сек.