Порядок виконання роботи. 5.4.1. Забезпечити обраний режим транзистора за постійним струмом

5.4.1. Забезпечити обраний режим транзистора за постійним струмом. Для цього необхідно натиснути відповідні кнопки «E _к», «R _к» і встановити значення E _б таким чином, щоб I _б = I _об.

5.4.2. Регулюванням «Уст. 0 U _бе» (при натиснутій кнопці) установити на нуль стрілку вольтметра у режимі вимірювання U _бе.

5.4.3. Виміряти струми і напруги транзистора у вихідній робочій точці, занести їх значення в графу " Експеримент" табл. 5.2 і порівняти з розрахунковими даними, які були отримані.

Таблиця 5.2

5.4.4. Досліджувати керуючий вплив струму бази на струм колектора I _б і напругу U _ке, тобто на положення робочої точки. Для цього необхідно:

· Задати прирости струму бази ∆ I _б = 0, 05 мА щодо значення I _об і виміряти відповідні їм прирости напруги U _бе, струму колектора I _б і напруги U _ке відносно їх вихідних значень. Результати занести в табл. 5.3.

· Записати висновок щодо співвідношення позначок приросту струму бази I _б і напруги U _бе, струму бази I _б і струму колектора I _к, напруги U _бе та напруги U _ке.

Таблиця 5.3

· Відзначити на вихідних ВАХ точки з координатами (I _к+, U _ке− ) і (I _к− , U _ке+), які відповідають значенням струму бази при заданих раніше збільшеннях.

Записати висновок щодо траєкторії переміщення робочої точки при змінах струму бази.

5.4.5. За даними експерименту (табл. 5.4) обчислити коефіцієнти підсилення за напругою K, струмом K_i, потужністю K_р і занести їх значення в графу " Експеримент" табл. 5.4. Порівняти отримані результати.

Таблиця 5.4

5.4.6. Виміряти і записати в журнал значення струму колектора I _{к нас}, струму бази I _{б нас} і напруги U _{ке нас}, що відповідають початку режиму насичення. Для цього необхідно:

· Досліджувати роботу каскаду в режимі посилення змінної напруги.

· Установити I _б = I _об.

· Підключити до макета генератор синусоїдальної напруги, мілівольтметр змінного струму та осцилограф. На генераторі за допомогою вольтметра встановити значення частоти сигналу F = 1 кГц і значення напруги

U _г = U _вх= 10 мВ.

· Виміряти U _вих і замалювати його форму. Обчислити коефіцієнт підсилення напруги й порівняти його з раніше отриманими значеннями.

· Встановити максимальне значення U _вх, при якому ще відсутнє перекручення вихідного сигналу. Замалювати осцилограму U _вих (t). Записати отримане значення 2 U _{c m} , порівнявши його з розрахованими в п. 5.3.6 розділу " Підготовка до виконання роботи". Вимір 2 U _{к m} проводиться за осцилографом.

· Змінити струм бази транзистора спочатку у бік збільшення, а потім у бік зменшення від значення I _об. Замалювати в кожному випадку форму осцилограми U _вих (t) при U _вх.

5.4.6. Досліджувати вплив значення опору навантаження колектора на коефіцієнт підсилення за напругою. Для цього змінити значення R _к і виконати всі вимоги п. 5.4.6.

Примітка: Перед початком експерименту варто переконатися у відсутності нелінійних перекручень вихідного сигналу та при необхідності зменшити значення U _вх.

5.5. Зміст та оформлення звіту

Звіт про роботу повинен містити:

– принципову схему підсилювального каскаду, що досліджується;

– динамічні вихідні й прохідні характеритики каскаду з вибором робочої точки;

– визначення основних енергетичних параметрів аналітичним і графоаналітичним способами;

– експериментальні дані і їхнє зіставлення з розрахунковими; осцилограми U _вих;

– короткий аналіз результатів дослідження підсилювального каскаду;

– пояснення механізму перекручень форми вихідного сигналу.

Контрольні запитання

1. Намалювати принципову схему підсилювального каскаду при включенні транзистора із загальним емітером. Пояснити призначення елементів R _к , R ₁.

2. Який фізичний сенс мають параметри транзистора h ₂₁ і h ₁₁? Яким чином визначаються ці параметри визначення за статичними характеристиками транзистора? Який вони мають порядок величин?

3. Як будується вихідна динамічна характеристика підсилювального каскаду?

4. Як впливає на вихідну характеристику зміна значень Е _к і R _к?

5. Що таке режим спокою підсилювального каскаду?

6. З яких міркувань вибирається робоча точка спокою підсилювального каскаду?

7. Що розуміється під постійною і змінною складовими струмів і напруг у підсилювальному каскаді?

8. Як змінюється положення робочої точки каскаду при зміні значень I _б , Е _б?

9. Що розуміють під активним режимом, режимами насичення і розрідження транзистора?

10. Які особливості має робота підсилювального каскаду, якщо його режим спокою близький до режиму насичення (розрідження)?

11. Як, користуючись вихідною динамічною характеристикою, визначити коефіцієнти підсилення за напругою, струмом та потужністю?

12. Як впливає на зазначені коефіцієнти підсилення зміна значення R _к?

13. Які елементи схеми викликають появу нелінійних перекручень посилюваного сигналу?

14. Пояснити призначення конденсатора С 1.

15. Які існують способи забезпечення заданого режиму спокою? Намалювати схеми.

16. Які існують способи стабілізації заданого режиму спокою? Намалювати схеми, пояснити призначення їхніх елементів.

17. Що розуміють під підсилювачем постійного струму?

18. Який струм буде протікати в колі колектора транзистора, якщо розірвати коло його бази?

19. Який струм буде протікати в колі колектора та у колі бази, якщо поміняти полярність напруги Е _б?

20. Намалювати схему підсилювального каскаду, у якій транзистор включений за схемою із загальною базою (колектором).

21. Який фазовий зсув на середніх частотах буде між I _вих і I _вх, а також між U _вих і U _вх при схемі включення транзистора із загальним емітером (базою, колектором)?

22. Чому при виникненні перекручень форми вихідної напруги (при великому U _вх) змінюються постійні складові вихідного струму й напруги?

23. Намалювати схему заміщення вихідного кола підсилювального каскаду за змінним струмом, вивести формулу для U _вих і одержати формулу для коефіцієнта підсилення за напругою.

Джерела інформації

1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высш. шк., 1982.

2. Герасимов В.Г Основы промышленной электроники.– М.: Высш. шк., 1986.