ЗАДАНИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНУЮ РАБОТУ

Прежде, чем приступить к экспериментальным исследованиям схем на БТ, подключите источник питания к соответствующим клеммам исследуемых схем: для схем 1…6 используется однополярное питание (+15 В и «земля»), для схемы 7 – двуполярное питание (+15 В, –15 В и «земля»).

1. Рассчитайте по теоретическим формулам и измерьте экспериментально входное, выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению эмиттерного повторителя (ЭП) с однополярным источником питания (рис. 10).

Измерьте максимально допустимые амплитуды входного и выходного сигналов, при которых нелинейные искажения оказываются пренебрежимо малыми.

2. Перед исследованием схемы ИТ включите миллиамперметр постоянного тока в коллекторную цепь схемы (между клеммой «+ 15 В» и свободным выводом переменного сопротивления, выполняющего роль нагрузки). Измерьте ток в нагрузке I_H при максимальном значении сопротивления нагрузки R_нmax (регулировочная ручка переменного сопротивления в крайнем правом положении) и минимальном сопротивлении нагрузки R_нmin (крайнее левое положение регулировочной ручки); плавно и достаточно медленно поворачивая регулировочную ручку по часовой стрелке (увеличение R_н), наблюдайте за показанием миллиамперметра; остановите ручку в положении, при котором начнётся уменьшение тока в нагрузке (граница активного режима и режима насыщения) и измерьте пороговое значение тока I_нth. Отключите схему от источника питания и, не изменяя положения регулировочной ручки, измерьте омметром пороговое значение сопротивления нагрузки R_нth, а также R_нmax и R_нmin. Измеренные значения тока в нагрузке и её сопротивления занесите в таблицу №1.

Таблица № 1

Сделайте заключение о диапазоне значений сопротивлений нагрузки, в котором исследуемая схема работает как ИТ.

3. При исследовании схемы ТЗ руководствуйтесь пунктом 2 «Заданий…». Также, как и для ИТ, результаты измерений тока и сопротивления оформите в виде таблицы № 2. Полученное значение порогового сопротивления нагрузки сравните со значением программирующего резистора R_п.

4. Рассчитайте по теоретическим формулам и измерьте входное, выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению усилителя с ОЭ (рис. 19). При этом с помощью тумблера отключите от эмиттера блокировочный конденсатор в эмиттерной цепи.

Измерьте эффективные значения максимально допустимых напряжений сигнала на входе и выходе схемы, при которых нелинейные искажения практически отсутствуют.

5. Рассчитайте по теоретическим формулам и измерьте входное, выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению усилителя с ОЗЭ (рис. 22). Для этого с помощью тумблера подключите в эмиттерную цепь блокировочный конденсатор.

Определите диапазон допустимых значений эффективных напряжений сигнала на входе и выходе схемы, при которых усилитель работает в линейном режиме. Зарисуйте осциллограмму выходного сигнала в режиме нелинейных искажений.

6. Рассчитайте по теоретическим формулам и измерьте входное, выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению для схемы с ОЗЭ и обратной связью по постоянному току (рис. 24).

Определите диапазон допустимых значений эффективных напряжений сигнала на входе и выходе схемы, при которых усилитель работает в режиме нелинейных искажений. Зарисуйте осциллограмму выходного сигнала в режиме нелинейных искажений.

7. Рассчитайте по теоретическим формулам и измерьте входное, выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению в линейном режиме работы двухтактного ЭП (рис. 27).

Измерьте эффективные значения напряжений на выходе схемы и зарисуйте их осциллограммы в режиме сильных переходных искажений, в линейном режиме и в режиме ограничения выходного сигнала.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Устройство режимы работы БТ.

2. Соотношения между базовым, эмиттерным и коллекторным токами в нормальном активном режиме работы БТ.

3. Назначение и устройство ЭП.

4. Расчёт входного, выходного сопротивлений и коэффициента усиления по напряжению ЭП.

5. Назначение базового делителя напряжения в схемах с однополярным источником питания.

6. Рабочая точка транзистора.

7. Источник тока и источник напряжения.

8. Назначение и устройство источника тока на БТ.

9. Расчёт основных характеристик источника тока на БТ.

10. Назначение и устройство схемы «Токового зеркала».

11. Расчёт основных характеристик «Токового зеркала».

12. Назначение усилителей.

13. Назначение и устройство усилителя с ОЭ.

14. Расчёт входного, выходного сопротивлений и коэффициента усиления по напряжению усилителя с ОЭ.

15. Назначение и устройство усилителя с ОЗЭ.

16. Расчёт входного, выходного сопротивлений и коэффициента усиления по напряжению усилителя с ОЗЭ.

17. Назначение и устройство усилителя с ОЗЭ и ОС по постоянному току.

18. Расчёт входного, выходного сопротивлений и коэффициента усиления по напряжению усилителя с ОЗЭ и ОС по постоянному току.

19. Назначение и устройство двухтактного ЭП.

20. Расчёт входного, выходного сопротивлений и коэффициента усиления по напряжению для двухтактного ЭП.

21. Вольт-амперные и передаточные характеристики БТ.

22. Нелинейные характеристики в транзисторных схемах. Причины их появления.

23. Переходные искажения в схеме двухтактного ЭП и причины их появления.

24. Достоинства и недостатки схем ЭП и двухтактного ЭП. Области применения этих схем.

25. Достоинства и недостатки источника тока на БТ и «Токового зеркала». Области применения этих схем.

26. Достоинства и недостатки усилителей с ОЭ, ОЗЭ и усилителя с ОЗЭ и ОС по постоянному току.

27. Положительная и отрицательная ОС.

28. Включение БТ по схемам с ОБ, ОЭ и ОК.

29. Назначение резистора и ёмкости в эмиттерной цепи усилительных схем.

30. Разделение каскадов радиотехнического устройства по постоянному току, назначение и способы осуществления.

31. Соотношение между входными и выходными сопротивлениями каскадов радиотехнического устройства. Методы согласования входных и выходных сопротивлений.

32. ВАХ идеального диода. Обратный ток насыщения и тепловой потенциал.

33. Причины и способы устранения температурной нестабильности рабочей точки БТ.

34. Методы измерения входного и выходного сопротивлений транзисторных схем.

35. Методика измерения коэффициента усиления по напряжению.

36. Эквивалентная схема транзисторов

37. Характерные значения параметров БТ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хоровиц П. Искусство схемотехники: Пер. с английского / П. Хоровиц, У.Хилл. – М.: Мир, 2003. – 704 с.: ил.

2. Титце У. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с немецкого / У.Титце, К.Шенк. – М.: Мир, 1982. – 512 с.: ил.

3. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов / И.П.Степаненко. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2004. – 488 с.: ил.

4. Гуртов В.А. Твердотельная электроника: Учеб. пособие /В.А.Гуртов. М.: Техносфера, 2007. – 408 с.

СОДЕРЖАНИЕ

1.1. Основные соотношения и определения ……………………… 2

1.2. Расчёт характеристик транзисторных схем …………………. 6

1. Эмиттерный повторитель (ЭП) …………………………….10

2. Источник тока на транзисторе (ИТ)………………………..16

3. Токовое зеркало (ТЗ)………………………………………...20

4. Усилитель с общим эмиттером (ОЭ)……………………….23

5. Усилитель с общим заземлённым эмиттером (ОЗЭ)………25

6. Усилитель с общим эмиттером и обратной связью по постоянному току…………………………………………………...27

7. Двухтактный эмиттерный повторитель (ДЭП)……………..29

1.3. Задание на экспериментальную работу…………………………31

1.4. Контрольные вопросы……………………………………………33

Литература……………………………………………………………….35

Поиск по сайту: