- •Лабораторная работа №201 Исследование характеристик полупроводниковых диодов
- •Порядок выполнения
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Электронно- дырочный переход и его применение Электронно-дырочный переход и его вольт-амперная характеристика
- •Полупроводниковые диоды и их характеристики
- •Выпрямительные диоды
- •Импульсные диоды
- •Высокочастотные диоды
- •Туннельные диоды
- •Варикапы
- •Светодиоды
- •Фотодиоды
- •Оптопары
- •Магнитодиоды
- •1. Исследование статических характеристик транзистора,
- •2. Исследование усилительных свойств транзистора
- •3.Экспериментальное исследование усилителя
- •4. Исследование влияния обратной связи на свойства усилителя
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Виртуальный эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •1.Исследование статических характеристик транзистора,
- •2. Исследование усилительных свойств транзистора
- •3. Исследование усилителя с емкостной связью по схеме с оэ
- •4. Исследование влияния обратной связи на свойства усилителя
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Биполярный транзистор Структура, принцип действия, статические характеристики
- •Графический анализ процесса усиления электрического сигнала на биполярном транзисторе
- •Эквивалентные схемы биполярного транзистора
- •Частотные свойства транзистора
- •Аналитический расчет усилителя при схеме включения с оэ
- •Аналитический расчет усилителя при схеме включения с оэ
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Полевые транзисторы
- •Полевые транзисторы с управляющим - переходом
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Дифференциальные параметры и эквивалентная схема полевого транзистора
- •Усилительные свойства полевых транзисторов
- •3. Определение дифференциального коэффициента усиления
- •4. Измерение входного сопротивления
- •5. Измерение выходного сопротивления
- •6. Исследование амплитудно-частотной и фазовой характеристик оу
- •7. Исследование переходной характеристики
- •Расчетное задание
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Физический эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •2. Определение напряжения смещения нуля операционного усилителя
- •3. Измерение входных токов смещения и разности
- •4. Определение значения входного сопротивления оу
- •5. Определение значения выходного сопротивления оу
- •6. Измерение коэффициента ослабления синфазного сигнала
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Общие сведения об операционных усилителях
- •Основные параметры операционных усилителей
- •Основные характеристики операционного усилителя
- •Параметры операционных усилителей 140уд7 и 140уд8
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Физический эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Усилители постоянного и переменного напряжения
- •Идеальный операционный усилитель
- •Инвертирующий усилитель постоянного тока
- •Усилитель с емкостной связью
- •Сведения о конденсаторах и резисторах широкого применения
- •2. Исследование генератора с фазовращающей цепью
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Физический эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •1.Исследование генератора с цепью нулевого фазового сдвига
- •2. Исследование генератора с фазовращающей цепью
- •Генератор с цепью нулевого фазового сдвига
- •Генератор с фазосдвигающей цепью
- •1. Исследовать работу компаратора
- •2. Исследование работы триггера Шмидта
- •3. Исследование работы симметричного мультивибратора
- •4. Исследование работы несимметричного мультивибратора
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Виртуальный эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •1.Исследование работы компаратора
- •2. Исследование работы триггера Шмидта
- •3. Исследование работы симметричного мультивибратора
- •4. Исследование работы несимметричного мультивибратора
- •5. Исследование одновибратора
- •6. Исследование схемы генератора линейно изменяющихся напряжений
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Импульсные схемы на операционных усилителях
- •Компараторы
- •Триггер Шмидта
- •Мультивибратор на основе оу
- •Одновибратор
- •Генераторы линейно изменяющегося напряжения
Частотные свойства транзистора
Все параметры транзистора, в точном представлении, зависят от частоты. Однако, для упрощения расчетов принимают, что частотно зависимыми являются только некоторые из них.
В физической эквивалентной схеме частотные свойства отображаются емкостями - переходов: эмиттерной и коллекторной .
В формальной эквивалентной схеме частотные свойства отображаются только зависимостями коэффициентов передачи по току и от частоты, остальные параметры считаются частотнонезависимыми.
На частотах от 0 до 1 кГц коэффициенты передачи остаются постоянными, но с ростом частоты их модули уменьшаются и определяются выражениями
, ,
где и - коэффициенты передачи по току, при схеме с общей базой и общим эмиттером на нулевой частоте;
и - предельные частоты для схем с общей базой и с общим эмиттером.
Предельные частоты, по определению, это такие частоты на которых модули коэффициентов передачи по току с ОБ и с ОЭ уменьшаются в раз от своих максимальных значений и .
Кроме предельных, в справочниках приводят значение граничных частот при схеме включения с ОЭ. Граничная частота - это такая частота, при которой модуль коэффициента передачи по току с ОЭ уменьшается до единицы
.
Можно найти взаимосвязь предельной и граничной частотой
,
если учесть, что , то получим
.
Уменьшение коэффициентов передачи по току с ростом частоты объясняется конечной скоростью диффузии неосновных носителей заряда в базовой области. Носители заряда не успевают достичь области коллектора, происходит смена направления электрического поля, которое перемещает их обратно к эмиттеру. Таким образом, они колеблются в области базы, и большее их число успевает рекомбинировать; поэтому ток базы увеличивается, а ток коллектора уменьшается, что и приводит к уменьшению коэффициентов передачи по току в схемах с ОБ и с ОЭ.
Аналитический расчет усилителя при схеме включения с оэ
Задачей аналитического расчета является определение амплитуд переменных входных и выходных сигналов, определение коэффициентов усиления, входного и выходного сопротивлений усилителя. Постоянные напряжения и токи в данном случае не рассчитываются.
Используя эквивалентную схему транзистора (рис.20), построим эквивалентную схему усилителя, приведенного на рисунке 15. При построении амплитудные значения сигналов синусоидальной формы заменены действующими значениями, а также учтено весьма малое значение коэффициента внутренней обратной связи, влиянием которого можно пренебречь. В результате эквивалентная схема усилителя с ОЭ будет иметь вид (рис.23)
Рис.23. Эквивалентная схема усилителя с ОЭ
Из схемы следует:
,
,
из последнего выражения найдем
.
Определим коэффициент усиления по напряжению
,
с учетом того, что , получим
.
Знак минус показывает, что выходное и входное напряжения находятся в противофазе.
Коэффициент усиления по току найдем как
Коэффициент усиления по мощности
.
Входное сопротивление
.
Выходное сопротивление
.
Аналогично рассчитываются параметры усилителей по схеме с ОБ и ОК, для этого достаточно в полученные выражения подставить значения - параметров, соответствующие выбранной схеме включения транзистора.