Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электроника 2.1 / Лабы / Лабы / Лабораторнач работа 4.docx
Скачиваний:
24
Добавлен:
29.09.2018
Размер:
4.27 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Институт: ИШЭ

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

«Исследование режимов работы биполярного транзистора»

Лабораторная работа № 4

по дисциплине:

Электроника 1.1

Исполнитель:

студенты группы

.

Кошкин Д.Р.

04.04.2018

Руководитель:

преподаватель

Паюк Л.А.

Томск - 2018

Цель работы: экспериментально установить различные классы усиления биполярного транзистора. Определить оптимальную точку покоя и максимальную амплитуду неискажённого выходного сигнала, а также минимальную амплитуду входного напряжения, при которой транзистор переходит в режим насыщения.

Оборудование: потенциометр, осциллограф, мультиметр, биполярный транзистор класса АB, В, D.

Рисунок 1 – Принципиальная схема

Рисунок 2 – Монтажная схема

Результаты исследований с таблицами

В таблице 1 представлены экспериментальные и расчетные данные для следующих режимов: класса A, B, D:

Таблица 1

Класс

IБО, мА

IКО, мА

UКЭО, В

UВХмакс, В

UВЫХмакс, В

КU

A

8,6

0,2

15

12

2

B

13,6

0,19

15

10

1,5

D ( ̴ U)

15,7

0,17

15

1,1

Минимальная амплитуда входного прямоугольного сигнала, при которой транзистор надёжно переходит в режим насыщения:

В.

Рисунок 3 – Зависимость IКО=f(UКЭО)

Расчеты

Находим значения коэффициентов усиления транзистора по напряжению для разных классов усиления по формуле:

Для класса А:

Для класса B:

Для класса D ( ̴ U):

Осциллограммы

На рисунке 3 представлена осциллограмма входного и выходного напряжений класса A, по которой определяем:

Рисунок 4 – Осциллограмма усилителя класса А

На рисунке 4 представлена осциллограмма входного и выходного напряжений класса B, по которой определяем:

Рисунок 5 – Осциллограмма усилителя класса В

На рисунке 5 представлена осциллограмма входного и выходного напряжений класса D, по которой можно определяем:

Рисунок 6 – Осциллограмма усилителя класса D (входной сигнал синусоидальной формы)

На рисунке 6 представлена осциллограмма усилителя класса D с входным сигналом прямоугольной формы в режиме насыщения, где минимальная амплитуда входного прямоугольного сигнала, при которой транзистор надёжно переходит в режим насыщения, равна:

В.

Рисунок 7 – Осциллограмма усилителя класса D (входной сигнал прямоугольной формы) в режиме насыщения

Вывод: из проделанной работы следует выводы, что в классе А точка покоя выбирается примерно в середине активной зоны от IКмакс до IКмин, в которой характеристики транзистора близки к линейным. В этом случае при подаче на базу переменного сигнала (в нашем случае синусоидального) в токе базы появляется переменная составляющая, что вызывает соответствующие изменения тока IК и напряжения UКЭ. Если входной сигнал не превышает допустимую величину, то происходит пропорциональное усиление всего сигнала. При превышении допустимого в уровнях наступает ограничение выходного сигнала на уровнях IКмакс до IКмин по току и на уровнях UКЭмин и UКЭмакс по напряжению.

В классе В усиливается половина синусоидального сигнала. Для этого точка покоя должна выбираться на границе зоны отсечки. В действительности её выбирают несколько выше, чтобы избежать искажений, вызванных существенной нелинейностью начального участка входной характеристики транзистора.

В классе D транзистор работает в ключевом режиме. Для этого точка покоя выбирается так же, как и в классе В на границе зоны отсечки, но на вход подаётся большой сигнал, чтобы транзистор быстро переходил в режим насыщения. Ещё лучше в этом режиме на вход подавать сигнал прямоугольной формы. Тогда отпадает необходимость в его большой амплитуде.