Краткие теоретические сведения. Исследование биполярного транзистора (БТ) в нагрузочном режиме в схеме ОЭ

Лабораторная работа №4

Исследование биполярного транзистора (БТ) в нагрузочном режиме в схеме ОЭ.

1. Цель работы:

1.1. Исследование биполярного транзистора (БТ) в нагрузочном режиме.

1.2. Построение динамической характеристики.

1.3. Определение параметров, изучение схемы измерения.

1.4. Привитие навыков электрических измерений.

2. Литература:

Вайсбурд Ф.И. «Электронные приборы и усилители», Радио и связь, 1987 г. стр. 214-218

Виноградов Ю.В. М. «Электронные приборы». Справочник транзисторов.

3. Домашнее задание:

3.1. Изучить динамический режим транзистора (Л. 3.1. стр. 214-218; Л. 3.2.
стр. 127).

3.2. Изучить построение динамической характеристики.

3.3. Проверить свои знания путем целого ответа на контрольные вопросы
(см. п.10).

3.4. Подготовить бланк ответа по лабораторной работе.

Оборудование для выполнения работы.

4.1. Персональный компьютер с установленной программой «Electronics Workbench»

4.2. Схема исследования динамического режима транзистора.

Краткие теоретические сведения.

Рабочим режимом транзистора, имеющим практическое применение, является режим работы с нагрузкой. Основное свойство транзистора -усилительное, которое заключается в следующем: сопротивление эмиттерного перехода мало, небольшие изменения сигнала на входе вызывают большие изменения тока на входе, следовательно, и на выходе. Сопротивление коллекторного перехода, включенного в обратном направлении, велико, и сопротивление нагрузки тоже должно быть велико, поэтому на нагрузке выделится гораздо большее переменное напряжение, чем поданное на вход напряжение сигнала, а также большая мощность, т.о. транзистор обладает усилительными свойствами. Усиление сигнала сводится к преобразованию постоянного тока источника питания в переменный ток, который изменяется по закону поданного сигнала.

В режиме работы транзистора с нагрузкой, напряжение на коллекторе при изменении напряжения на эммттере не остается постоянным и равным Ек, как в статическом режиме, а изменяется за счет падения напряжения на нагрузочном сопротивлении. На основании второго закона Кирхгофа для коллекторной цепи имеем Ukэ=Ek-IkRk - это является уравнением нагрузочной прямой, которая строится по точкам пересечения с осями координат Iк, Uкэ и выражает зависимость тока коллектора от напряжения коллектора в рабочем режиме.

Рабочая точка лежит в точке пересечения нагрузочной характеристики со статической, соответствующей значению входного тока при отсутствии сигнала (тока смещения), а проекция рабочей точки на ось абсцисс дает значение коллекторного напряжения икэ в рабочей точке, а проекция на ось ординат дает значение коллекторного тока 1к в рабочей точке. Положение нагрузочной характеристики относительно осей координат зависит от выбранных значений Ек источника и Rh - нагрузочного сопротивления.

План работы.

6.1. Снять показания по приборам.

6.2. Построить в определенном масштабе на миллиметровой бумаге
динамическую характеристику.

6.3. Сдать зачет по лабораторной работе.

7. Порядок выполнения работы.

При выполнении работы следует руководствоваться настоящими рекомендациями и выполнять работу в следующем порядке.

7.1. Запустить программу «Electronics Workbench».

7.2. Открыть файл с именем «Лабораторная работа №8».

7.3. Включить схему, нажав элемент на соответствующей панели. Меняя значение процентного шага элементом R1, в соответствии с таблицей 1 и нажатием соответствующей клавиши, провести измерения Uкэ(ХММ2), Iэ(ХММ1).

Таблица1.

Шаг,%
Uкэ, В
Iэ, мА
Iк, мА
Iб, мА
Uн, В

7.4.Полученные результаты показать преподавателю и поставить его подпись.

7.5. Закрыть программу без сохранения изменений в файле.

7.6. По результатам измерений произвести расчетные действия.

Eк =Uн+Uкэ, где Ек=12В, Rн=Rк=1кОм

Uкэ =Eк-IкRн ­- уравнение нагрузочной прямой.

Uн =Ек-Uкэ; Uн =Iк*Rн

Ik =Uн/Rн; Iэ=Iк+Iб; Iб=Iэ-Iк.

7.10. По результатам расчета на миллиметровой бумаге построить в прямоугольной системе координат нагрузочную характеристику и
сделать выводы: о влиянии тока базы на ток коллектора и эмиттера, из чего складывается ток эмиттера.

7.11. Сдать зачет по лабораторной работе.