Содержание отчета

1. Цель работы

2. Исследуемые схемы

3. Таблицы расчетов

4. График с нагрузочной прямой идеальной и реальной

5. Осциллограммы входных и выходных напряжений

6. Амплитудная характеристика и коэффициенты усиления для двух схем

7. Амплитудно-частотная характеристика и полоса пропускания.

Контрольные вопросы

1. За счет чего достигается усиление каскада

2. Элементы схемы, влияющие на положение рабочей точки

3. Параметры, определяющие режим покоя транзистора

4. Объясните необходимость конденсаторов на входе и выходе усилительного каскада

5. Определение амплитудной характеристики

6. Определение амплитудно-частотной характеристики и полосы пропускания.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Исследование работы транзистора в ключевом режиме.

Цель работы: Изучение работы транзистора в ключевом режиме.

Теоретическое введение

Для работы биполярного транзистора (далее транзистора) в ключевом или импульсном режиме переключения характерно следующее:

• транзистор устойчиво находится в одном из двух состояний – закрыт или открыт.

• переходный процесс из одного состояния в другое происходит скачком.

Транзистор закрыт " режим "отсечки": ток цепи коллектора очень мал, напряжение "коллектор-змиттер" равно напряжению источника питания. В режиме "отсечки" состояние транзистора аналогично разомкнутому электромеханическому ключу (рис. 1), где

VT -транзистор "n- р -n";

-электромеханический ключ;

-коллекторная нагрузка;

- напряжение "коллектор-эмиттер".

Чтобы транзистор находился в режиме "отсечки" (рассматривается схема с общим эмиттером), необходимо выполнить условие: ток в цепи базы мА.

Транзистор открыт - режим "насыщение": ток цепи коллектора максимальный, напряжение "коллектор-эмиттер" () минимальное:

В. В режиме "насыщение" состояние транзистора аналогично замкнутому электромеханическому ключу (рис. 2), гдеVT-транзистор "n-р-n";- электромеханический ключ.

Рассмотрим ключевой режим транзистора с помощью выходных характеристик транзистора, включенного в схему с ОЭ (рис. 3). Пусть в цепи коллектора включен резистор нагрузки, тогда на поле графика выходных характеристик строим линию нагрузки по двум точкам: т. А на оси, определяемая величиной напряжения источника питания Е, и т. Б на оси тока определяемая отношением. Линия нагрузки изображена на рис. 3.

При , транзистор закрыт, что соответствует т. Т 1 на линии нагрузки:

При транзистор открыт, что соответствует т.Т2 на линии нагрузки:в

Порядок выполнения работы:

1. Определение режима насыщения и отсечки транзистора.

1. Открыть файл lab6\6_1.ewb со схемой, изображенной на рис. 4 Включить схему.

2. Используя график выходных характеристик биполярного транзистора из лаб. 1, построить нагрузочные характеристики для положения резистора коллектора R_k, открытого на 100%, 50%, 0%, учитывая, что полное сопротивление транзистора , аЕ_k = 10V .

3. Определить режимы работы транзистора: сделать измерения напряжения коллектор – эмиттер, устанавливая разные значения сопротивления . От 0% до 10% с шагом 2%, далее до 90% с шагом 10%, от 90% до 100% с шагом 2%. Полученные данные и вычисления занести в таблицу 1.

Внимание: Уменьшение (увеличение) сопротивления переменного резистора задаётся в %, при нажатии клавиши R значение автоматически уменьшается на n%, при нажатии клавиш shift+R увеличивается на n%. Шаг увеличения (уменьшения) можно установить, открыв двойным щелчком мыши диалоговое окно резистора. В команде Value первый пункт задаёт клавишу – ключ, второй – общее сопротивление резистора, третий – величину сопротивления в %, четвёртый – шаг.

Табл.1

,%	, Ом	,В	,mA
0

4. Построить график зависимости тока коллектора от напряжения коллектор – эмиттер. Режим отсечки работы транзистора и режим насыщения выделить разными цветами.

5. Записать значения сопротивления и напряжения для моментов перехода в режим отсечки и в режим насыщения.

2. Графическое определение режима насыщения

1. Открыть файл lab6\6_2.ewb, изображенного на рис.5. Включить схему.

2. Наблюдать на осциллографе сигнал красный – входной, зелёный – выходной. Увеличивая (уменьшая) сопротивление резистора (шаг единица), наблюдать изменение выходного сигнала. При появлении полочки на нижней полуволне транзистор переходит в режим насыщения, то есть начинается работа системы в режиме коммутации. Записать значение сопротивления. По расширенной модели осциллографа определить время нахождения в насыщении и в отсечке. Сравнить с графическим определением точки насыщения. Зарисовать осциллограммы.

Рис. 5

2. Исследование схемы переключателя тока

Схема переключателя тока. Изменяя сопротивление переменного резистора можно регулировать силу тока на базы транзисторов VT1 и VT2. Открытым всегда бывает только один из транзисторов.

1. Открыть файл lab6\6_3. ewb, изображенного на рис.6. Включить схему.

Рис. 6

2. Установить на переменном резисторе R1 шаг – 10, начальное значение 1

3. Изменять сопротивление резистора и заполнить таблицу

VT1		VT2
I1, mA	U1, В		I2, mA	U2, В

4. По результатам измерений построить ВАХ транзисторов на одном графике, по графику найти значения тока переключения и напряжения переключения.