Порядок выполнения работы

Прежде чем приступать к выполнению работы, следует внимательно рассмотреть передние панели используемых приборов и уяснить назначение ручек управления. В данной работе исследуются характеристики кремниевого сплавного диода Д226 и германиевого сплавного p-n-p -транзистора МП26.

З а д а н и е 1. Исследовать переходные характеристики диода при включении и выключении прямого тока, определить начальное r _б0 и конечное r _{б уст} значения сопротивления базы, время жизни неравновесных носителей в базе t _p.

Установить с помощью переключателя S1 макета R ₂=50кОм. Подсоединить выход генератора Г5-54 и вход канала 1 осциллографа к входным клеммам макета, вход канала 2 осциллографа подсоединить к выходным клеммам макета. Установить режим внешней синхронизации осциллографа от генератора. Установить: длительность импульса – 5мкс, полярность – положительная, временной сдвиг – 0…I мкс, частота повторения – 10 кГц, масштаб по оси “ x ” – 5 мкс/см. Масштабы по оси “ y ”выбираются в соответствии с измеряемыми напряжениями. Установить амплитуду импульса Е₂ =20В, контролируя ее осциллографом.

Зарисовать осциллограмму напряжения на диоде, указав масштабы по осям напряжения и времени.

По осциллограмме определить требуемые параметры: r _б0, r _{б уст}(см.ф-лу 1), t _p (см.ф-лу 4).

Примечание. При нахождении параметров удобнее производить отсчет непосредственно с экрана осциллографа, выбирая нужный участок осциллограммы, оптимальную чувствительность и скорость развертки осциллографа.

З а д а н и е 2. Зарисовывать осциллограммы напряжения и тока диода при переключении из прямого направления на обратное, определить амплитуды прямого и обратного тока (I ₁ ,I ₂) и длительность плоской вершины обратного тока t _р. Сравнить экспериментальные значения t _р с рассчитанными по формуле (5) по значению t _p, найденному в Задании 1.

Режим работы генератора Г5-54 – такой же, как и в задании 1 (устанавливается при R ₂=50 кОм). Подсоединить макет к сети постоянного тока 12 В с помощью специального разъема. Установить сопротивление в цепи обратного смещения диода R _д = 10 кОм. Снять осциллограммы для двух значений R_г=5 кОм и R_г=2 кОм, установив масштаб по оси “ x ” – 2 мкс/см.

Примечание. Обратить особое внимание на правильность расположения осей координат на осциллограммах напряжения. Напряжение на токоснимающем сопротивлении измеряется при переключении S 4 в нижнее положение, напряжение 0,1 В соответствует току 1 мА.

З а д а н и е 3. В схеме с общим эмиттером исследовать переходные характеристики транзистора при большом входном сигнале. Найти ток базы I _бн, соответствующий границе режима насыщения, и снять зависимости времени задержки фронта t _зф, длительности фронта t _ф, времени рассасывания t _р и времени среза t _с для двух значений степени насыщения: S= 10 и S= 20. Зарисовать одну из осциллограмм напряжения на коллекторе.

3.1. Установить длительность отпирающего импульса – 50 мкс, полярность выходного импульса и импульса синхронизации – отрицательная, частота повторения – 10 кГц, временной сдвиг – 0-1 мкс. Установить на макете сопротивление генератора R ₂ = 50 кОм, сопротивление нагрузки R _к = 10 кОм. Установить нулевую линию каналов 1 и 2 осциллографа в верхней части экрана, скорость развертки – 10 мкс/см, масштаб по оси “ y ” канала 2 – 2 В/см, канала 1 – 0,5 В/см.

Регулируя амплитуду отпирающего импульса, получить осциллограмму напряжения на коллекторе, характерную для ключевого режима. Уменьшая амплитуду импульса, добиться исчезновения задержки напряжения на коллекторе после окончания импульса (т.е. t _р=0). Ток базы при этом соответствует граничному значению I _бн. Измерить амплитуду импульса и вычислить I _бн.

3.2. Установить длительность отпирающего импульса – 5 мкс, скорость развертки – 5 мкс/см, масштаб по оси “ y ” канала 1 – 2 В/см. Переключить S1 в положение R ₂=5 кОм, ток базы при этом увеличится в 10 раз (I _б1=10 I _бн), что соответствует S= 10.

Зарисовать осциллограммы отпирающего импульса и напряжения на коллекторе.

Измерить характерные времена задержки t _зф, t _ф, t _р, t _с. Измерение времен следует проводить с максимально возможной точностью, выбирая соответствующую длительность развертки.

3.3. Увеличить амплитуду отпирающего импульса в 2 раза (S= 20). Повторить измерения t _зф, t _ф, t _р, t _с.

3.4. Из полученных экспериментальных данных вычислить параметры В (см.ф-лу 8.а.), t _оэ (см.ф-лу 15), (см.ф-лу 14) (см.ф-лу 20).

Экспериментальные результаты оформляются в виде таблицы

I_б1, мА	S	t _зф,мкс	t _ф _,мкс	t _р,мкс	t _c, мкс	t _оэ

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Исследуемые схемы включения диода и транзистора.

2. Осциллограммы напряжения и тока диода и рассчитанные параметры согласно заданиям 1 и 2.

3. Типичную осциллограмму напряжения на коллекторе в ключевом режиме работы.

4. Таблицу экспериментальных данных по заданию 3.

5. Выводы по каждому заданию.

Вопросы для самоконтроля.

1. Какие физические процессы определяют переходные характеристики диода и транзистора в импульсном режиме?

2. Как по осциллограмме напряжения на диоде найти сопротивление базы и время жизни носителей базы?

3. Что понимают под временем установления прямого напряжения диода?

4. Нарисуйте осциллограммы напряжения и тока диода в режиме переключения. Как изменяются осциллограммы при уменьшении сопротивления в цепи обратного смещения диода?

5. Чем отличаются режимы работы транзистора при малой и большой амплитуде импульса входного сигнала?

6. Что понимают под временем включения и временем выключения транзистора?

7. Как найти ток базы I _бн, соответствующей границе режима насыщения?

8. Как определить коэффициент передачи тока в режиме большого сигнала?

9. Как зависят длительность фронта, время рассасывания и время спада от амплитуды отпирающего импульса тока базы? Как по этим зависимостям найти эквивалентную постоянную времени , среднее время жизни носителей и усредненную емкость коллекторного перехода ?