Транзистор в схеме с общим эмиттером: Методическое руководство к проведению лабораторной работы № 4 по электронике, страница 2

Указание. Рабочее напряжение на коллекторе  установите, изменяя напряжение источника V2. По вольтметру, подключенному к клеммам Х19 и Х20, отсчитайте полученное рабочее напряжение   источника V2.

Запишите в отчет значения , напряжения на базе  и тока коллектора .

Получите данные для расчета экспериментальных коэффициентов усиления по току и по напряжению . Для этого увеличьте и уменьшите рабочий ток базы  и по соответствующим приборам отсчитайте сначала , потом  и .

Указание. Если  окажется в области, близкой к насыщению, т.е. , то следует увеличить рабочее напряжение коллектора  и повторить все измерения.

Рассчитайте экспериментальные значения коэффициентов усиления по формулам                    

и приведите их в отчете.

2. Обработка экспериментальных данных

1. На выходных характеристиках покажите области активного режима, режима насыщения и отсечки. Для этого две последние области выделите штриховкой.

2. Определите значения h-параметров для схемы  с общим эмиттером, характеризующие свойства транзистора на переменном токе в режиме малого сигнала низкой частоты. Они вычисляются по входным и выходным характеристикам в режиме испытания методом малых приращений по следующим формулам:

– входное сопротивление;

– коэффициент обратной связи по напряжению.

коэффициент передачи тока эмиттера 

– выходная проводимость.

Указание. Значение  определите по выходным характеристикам в точке режима испытаний  и . Приращения тока базы и напряжения коллектора возьмите соответственно равными    и .

В отчете приведите рассчитанные значения h-параметров и дайте заключение об их соответствии типовым (справочным) значениям.

3. Проведите анализ работы усилительного каскада по семейству экспериментально снятых входных и выходных характеристик транзистора.

Для этого на выходных характеристиках задайте рабочую точку (см. п. 5 на стр. 34):  На оси напряжений выходных характеристик отметьте значение E_кэр. Затем через рабочую точку и точку E_кэр проведите нагрузочную прямую, которая представляет собой зависимость тока коллектора, протекающего через сопротивление нагрузки R4, от напряжения на нем:

.

Сопротивление нагрузки R4 указано на стенде или задается препо-давателем.

Определите по графикам коэффициенты усиления по току (K_iг) и напряжению (K_uг). Для этого на графике семейства  выходных характеристик по пересечению кривых  с нагрузочной прямой определите приращения ,  как показано на рис. 4.2.  По входной характеристике, для которой , относительно точек  определите приращение . Рассчитайте

.

В отчете приведите входные и выходные характеристики, построенную нагрузочную прямую, а также значения коэффициентов усиления по току и напряжению.

                                                а                                                 б

Рис. 4.2. Выходные (а) и входные (б) характеристики

транзистора в схеме с общим эмиттером

4. Рассчитайте для схемы с общим эмиттером коэффициенты усиления  по  h-параметрам:

.

В отчете приведите значения , полученные по приборам методом приращений, по статическим характеристикам и нагрузочной прямой, а также вычисленные через h-параметры. Сравните их и сделайте выводы.

3. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Паспортные данные исследуемого транзистора.

3. Схема проведения экспериментов.

4. Графики семейств статических входных и выходных характеристик с отмеченными на них областями активного режима, режима насыщения и отсечки, а также точками  и нагрузочной прямой.

5. Экспериментально измеренные и заданные значения  , .

6. Рассчитанные по графикам значения h-параметров, а также .

7. Рассчитанные с использованием h-параметров значения K_uр и  K_iр.

8. Анализ проделанной работы.

Контрольные вопросы

1. Как выглядят семейства входных и выходных характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером. В чем их отличие от соответствующих характеристик в схеме с общей базой?

2. Что характеризует коэффициент передачи тока базы b? Как он связан с коэффициентом передачи тока эмиттера a?

3. Из каких токов состоит ток коллектора, ток базы?

4. Где на семействе выходных характеристик расположены значения ? Границы каких областей они характеризуют?

5. Как записывается выражение для тока коллектора в области активного режима?

6. Какие h-параметры транзистора в схеме с ОЭ значительно отличаются от соответствующих параметров в схеме с общей базой?

7. Что представляет собой нагрузочная характеристика (нагрузочная прямая), как она строится?

8. Как в заданной рабочей точке по семейству статических характеристик и нагрузочной прямой определить ?

9. Покажите графически разницу между  в схеме с общим эмиттером.

10. В чем заключаются преимущества и недостатки усилителя, собранного по схеме с общим эмиттером, по сравнению со схемой, имеющей общую базу?

Литература: [2, с. 208–235], [4, с. 125–155]; [6, с. 140–176].