Лабораторная работа №3 / лаба № 3 ФОЭ SL

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью данной лабораторной работы является изучение однокаскадного транзисторного усилителя, включенного по схеме с общим эмиттером. А также изучение его входных и выходных характеристик, расчет коэффициента усиления.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА, ВКЛЮЧЕННОГО ПО СХЕМЕ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

Транзистор КТ62ББ включался по схеме с ОЭ (рисунок 1). На коллекторе устанавливалось постоянное напряжение U_кэ . Напряжение базы U_бэ изменялось потенциометром R₂ от 0 до 0,8В. Полученные при этом величины тока базы I изменялись миллиамперметром. Результаты приведены в таблице 1.

В следующем опыте фиксировался ток базы I_б . Напряжение на коллекторе U_кэ изменялось от 0 до 10В потенциометром R_н . Полученные при этом значения тока коллектора I_к измерялись миллиамперметром. Результаты приведены в таблице 2.

Рисунок 1 – Схема включения транзистора с общим эмиттером

Таблица 1 - Входные характеристики

Параметры	1 значение	2 значение
с	5	7
Iб, мА	0; 0; 0; 0; 0; 0; 1; 4,5	0; 0; 0; 0; 0; 0; 1; 5,7
Uбэ	0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8.	0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8.

Таблица 2 - Выходные характеристики

Параметры	1 значение	2 значение
Iб, мА	3	6
Iк, мА	105; 105;105;105;110; 115; 115; 120; 120; 120.	210; 210; 220; 220; 220; 220; 220; 240; 240; 240.
Uкэ, В	1; 2; 3;4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.	1; 2; 3;4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.

По данным таблицы 1 построим входную характеристику транзистора I_б = f(U_бэ) (рис 1.2).

По данным таблицы 2 построим выходные характеристики транзистора I_к = f(U_кэ) (рис 1.3).

Коэффициент передачи по току:

, (1)

Где - среднее изменение тока коллектора, - среднее изменение тока базы.

.

Выходное сопротивление транзистора:

; (2)

, Ом;

, Ом.

Выходные сопротивления транзистора:

; (3)

, Ом;

, Ом.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКАСКАДНОГО УСИЛИТЕЛЯ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

Каскадный усилитель собирался на транзисторе, включенным по схеме с общим эмиттером с резистором в цепи эмиттера и усилителем напряжения (рис. 2.1).

2.1 Определение амплитудных характеристик каскада.

На вход транзисторного каскада подавалось синусоидальное напряжение постоянной частоты f=50 кГц. Выходное напряжение снималось с помощью вольтметра, подключаемого к выводам К₆-К₁₇. Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Амплитудные характеристики

параметры при f=50 кГц	1	2	3	4	5	6	7	8
Uвх, МВ	10	20	30	40	50	60	70	80
Uвых, В	0.65	1.28	1.83	2.24	2.57	2.76	2.92	3

Коэффициент усиления каскада по напряжению:

(4)

2.2 Определение амплитудно-частотных характеристик

На вход транзисторного каскада подавалось переменное напряжение, амплитуда которого в течении всего опыта поддерживалась постоянной. С помощью генератора ГЗIII частота сигнала изменялась в диапазоне от 2 кГц до 500 кГц. Выходное напряжение снималось с помощью вольтметра. Опыт был проделан при 2-х значениях резистора в цепи коллектора. Результаты приведены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4 - Амплитудно – частотные характеристики

параметры при Uвх=5 кВ Rк=4.3 кОм	1	2	3	4	5	6	7
f, кГц	10	50	100	200	300	400	500
Uвых, В	0.35	0.32	0.22	0.12	0.08	0.06	0.05
	70	64	44	24	16	12	10
К/Кср	1.27	1.16	0.8	0.44	0.29	0.22	0.18

Рисунок 2– Схема исследования однокаскадного усилителя с общим эмиттером.

Таблица 5 - Амплитудно-частотные характеристики

параметры при Uвх=5 кВ Rк=2.2 кОм	1	2	3	4	5	6	7
f, кГц	10	50	100	200	300	400	500
Uвых, В	0.56	0.47	0.29	0.14	0.08	0.06	0.04
	112	94	58	28	16	12	8
К/Кср	2	1.88	1.16	0.51	0.20	0.22	0.14

По графикам на рисунке 2 видно, что нижние частоты пропускания сигнала в обоих случаях являются достаточно небольшими величинами, порядка нескольких десятков герц.

Верхняя частота пропускания при R_к=2.2 кОм кГц, такая же частота и при R_к=4.3 кОм.

Рисунок 3 – Характеристики транзистора: а) входная б) выходная

Рисунок 4 – характеристики усилителя: а) амплитудная характеристика; б) амплитудно-частотная характеристика

ВЫВОД

В данной лабораторной работе были определены входные характеристики транзистора ОЭ И выходные характеристики I_к=f(U_бэ) при различных значениях параметров U_кэ и I_б. Входная характеристика транзистора имеет вид схожий с видом характеристики диода, смещённого в прямом направлении, а выходная характеристика транзистора схожа с характеристикой диода смещённого в обратном направлении. Это объясняется тем, что транзистор представляет собой два p-n перехода включённых встречно друг другу.

В работе так же была определена зависимость коэффициента усиления по напряжению от величины входного сигнала. Она показывает что при маленьких и при очень больших входных сигналов коэффициент усиления снижается. Ввиду того что сигнал обычно передаётся, то возникают искажения его формы.

Так же были проделаны опыты для определения влияния частоты сигнала на изменение коэффициента усиления. В итоге была получена зависимость К/К_ср=g(f), которая показывает что при высоких, как и при очень низких f сигнал значительно ослабляется.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Шляпников, В. В. Методические указания к лабораторным работам по курсу промышленная электроника [Текст] / В. В. Шляпникова, В. П. Торопцев - Липецк, 1990. 30 с.

2. Ибрагим, К. Ф. Основы промышленной электроники [Текст] /

К. Ф. Ибрагим, В. М. Матвеева, Г. Ф. Хохлова – М.: Мир, 2001. 398 с.

13