9283_отчёт_5_лаб_Зикратова

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭПУ

отчЁт

по лабораторной работе №5

по дисциплине «Аналоговая схемотехника»

Тема: ТРАНЗИСТОРНЫЕ КЛЮЧИ

Студентка гр. 9283		Зикратова А. А.
Преподаватель		Селиванов Л. М.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы.

Исследование схем обычного транзисторного ключа и ключа с форсированным конденсатором, диодом Шоттки.

Обработка результатов

Ⅰ. Измерение параметров транзисторного ключа в статическом режиме:

Примеры расчётов:

1. Активный режим:

При U_R1Б = 11,43 В: I_Б = (U_п - U_R1Б)/R_1Б = (12 – 11,43)/15000 ≈ 0,038 мА; I_к = (U_п - U_вых)/R_к = (12 – 3,6)/1000 ≈ 8,4 мА; β = I_к/ I_Б = 8,4/0,038 ≈ 221,1

При U_R1Б = 11,16 В: I_Б = (U_п - U_R1Б)/R_1Б = (12 – 11,16)/15000 ≈ 0,056 мА; I_к = (U_п - U_вых)/R_к = (12 – 0,4)/1000 ≈ 11,6 мА; β = I_к/ I_Б = 11,6/0,056 ≈ 207,1

2. Режим насыщения:

При U_R1Б = 10,78 В: I_Б = (U_п - U_R1Б)/R_1Б = (12 – 10,78)/15000 ≈ 0,081 мА; I_к = (U_п - U_вых)/R_к = (12 – 0,2)/1000 ≈ 11,8 мА; К_нас = I_Б/ I_{Б гр} = 0,081/0,073 ≈ 1,14

Рис. 1 – Зависимость тока коллектора от тока базы

Ⅱ. Временные характеристики транзисторного ключа:

Рис. 2 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с форсирующим конденсатором: процесс открытия

Рис. 3 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с форсирующим конденсатором: процесс закрытия

Рис. 4 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с диодом Шоттки: процесс открытия

3 канал

2 канал

1 канал

Рис. 5 – Осциллограмма напряжений в базовой и коллекторной цепях ключа с диодом Шоттки: процесс закрытия

Ⅲ. Транзисторный ключ с защитным диодом для управления реле:

f = 1 Гц

Амплитуда выброса напряжения в коллекторной цепи: ≈ 1 В

Длительность выброса напряжения в коллекторной цепи: 26,6 мс

U_к = 7,6 В; U_зд = U_п - U_к ≈ 12 – 7,6 = 4,4 В

ΔU = = → L = = 350 ∙ 26,6 ∙ 10^-3 = 9,31 Гн

Рис. 6 – Осциллограмма напряжений в коллекторной цепи ключа с индуктивной нагрузкой и защитным диодом

t = 26,6 мс

ΔU ≈ 1 В

Вывод: в ходе лабораторной работы исследовались временные параметры транзисторных ключей разного вида (обычного, с форсированным конденсатором, с диодом Шоттки). Наличие в схеме конденсатора укорачивает этап открытия транзисторного ключа (t_ф) и снижает t_рас неосновных носителей заряда в базе. Наличие в схеме диода Шоттки приводит к увеличению скорости открытия и закрытия транзистора за счёт ограничения глубины насыщения транзистора.