В.Н. Бородянко - Электрические цепи и основы электроники (Методические указания к проведению лабораторных работ) (1119803), страница 11
Текст из файла (страница 11)
1'езультаты измерений занести в табл. 4 и 5. Выключигь электропитание. Установить потенциометр НР1 в нулевое положение. Таблица 4 ~Ь1х В Таблица 5 ! 1ггбр,: А 3.13. Экспериментальное исследование однаполупериодного выпрямителя иа полупрОВодникоВом диоде. Для этОГО подключить Один из Входов дв1гхканального осцилло~рафа к шунту йгг (корпус Осциллографа «1.» подключить к гнезду Х12), вход второго канала подключить к гнезду ХЗ. Установить синхронизацию от сети. Включить электропитание и перевести переключатель ЯА1 В позицию «-».
Потенцнометр И'1 установить в крайнее правое положение, 'Ф' ° Зарисовать осциллограммы вводного тока г'„н напряжения на диоде и„, определив масштабы по времени, току и напряжению. При этом учесть, что сопротивление шунта Кггг составляет 10 Ом. Определить величину максимального обратного напряжения на диоде, Снять осциллограмму напряжения на нагрузке и„. Для этого корпус осциллографа подключить к гнезду ХЗ, а вход одного из каналов к гнезду Х10.
Зарисовать осциллограмму напряжения на нагрузке и„, определив масштабы по времени и напряжению, Выключить питание модуля н стенда. 3,2. Экспериментальное исследование диода Шоттки. Собрать схему для исследования диода Шоттки (К02) па постоянном токе.
Выполнить пункты 3.1.1 и 3.1.2 для диода Шоттки, Сравнить вольтамперные характеристики обычного выпрямительного диода и диода Шоттки. 3.3, Экспериментальное исследование стабилитрона 3.3.1. Собрать схему для исследования стабилитрона на постоянном токе 1аналогично схеме по рис. 4, Выполнить пункт 3.1.2 для стабилитрона. Построить график зависимости выходного напряжения У, от тока 1,.„, Результаты занести в табл. б. | ггг,„, В 1,.„„«гА По полученной вольтамперной характеристике определить напряжение СтабИЛИЗацнн 11еггг И ВЕЛНЧННу днффсрсицнаЛЬНОГО СОПротнвЛЕНИя Гд, 3З.2.
Собрать схему параметрического стабилизатора напряжения ~рис. э). Выключить электропитание стенда. Переключатель ЖА1 модуля диодов установить в позицию «-» 3.3,3. Изменяя величину входного напряжения с помощью потенциометра ЯР1 сиять заВисимость Величины ВыхОднОГО напряжеиия От величины Входного напряжения У„.„, =Я1„). Результаты занести в табл. 7.
Таблица 7 Определить коэффициент стабилизации стабилизатора К„„ на участке стабилизации М)нх М3„' 3.4. Исследование влияния величины напряжения на светоизлуча1ощем диоде на световую эмиссию. Соорать ~~~му для исследования све~~д~ода ~$'Х)3) на постоянном токе ~аналогично схеме по рнс, 4), Включить питание модуля диодов (выключатель 5А1 В позици~о «+») и у~величивая пол~~и~~льно~ В~~дное напряжение От О с помоною потенциометра РР1, измерять напряжение на светодиоде и ток светодиода.
Установить прн этом степень светонзлучення ~отсутствует, слабое, среднее, сильное). Результаты занести в табл. 3. Таблица 3 4. Содержание отчега а) наименование работы и цель работы; б) электрические схемы проведенных экспериментов; в) Таблицы с р~зул~та~ами эксперимента; г) экспериментальные характеристики полупроводниковых приборов; д) выводы о свойствах исследованных полупроводниковых приборов. 5.
Контрольные вопросы 1, Чем отличаются полупроводники типа р и и? 2. Каковы свойства р-и перехода? 3. Объясните вид БАХ р-п перехода. 4. Поясните вид ВАХ стабилитропа. Какова полярность напряжения в нормальном режиме работы стабилитрона? 5. В чем отличие ВАХ выпрямительиога диода и диода Шатки? 6. Как работает неуправляемый выпрямитель? 7. Как и для чего строят временные диаграммы токов и напряжений в схеме агипрямителя? 8. Какими параметрами характеризуется стабилитрон? 9.
Как работает параметрический стабилизатор напряжения? Для чего служит балластный резистор? 10. Как изменится напряжение на выходе стабилизатора при повышении температуры? 1! . При каком минимальном напряжении на входе стабилизатора еще возможна стабилизация напряжения? 12.Что такое коэффициент стабилизации, и каков его физический смысл? 13. От чего зависит яркость свечения светодиода? 14. Какой элемент обязателен в схеме индикатора на светодиоде? 15. Каким образом на экране осциллографа получается изображение периодической функции времени? 50 Работа № 2.
БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР 1. Цель работы Ознакомиться с работай, основными характеристиками и применением биполярного транзистора. 2. Описание лабораторного модуля В комплект лабораторной установки входят следующие модули; «Транзистарьв, «Функциональный генератор», «Миллиамперметры», «Модуль мультиметров», «Модуль измерительный». Для наблюдения осциллограмм приготовить осциллограф. Передняя панель модуля «Транзисторы» представлена на рис. 1. На ней .приведена мнемосхсма и установлены коммутирующие и регулирующие элементы, На мнемасхеме изображены: биполярный транзистор 1'Т1, полевой транзистор ~'Т2, потенциометр ЛР1 для изменения напряжения, подаваемого на базу (затвор), токоограничивающий резистор Я1, резистор нагрузки Я2, сопротивление которого изменяется переключателем аА1. Величины сопротивлений, соответствующие наложениям перекл$очателя приведены в табл.
1. Таблица ! Рис. 1 Величина постоянного напряжения, подаваемого на коллектор 1сток) регулируется патенциометром ИР2. Переключатель 5А2 предназначен для включения переменного или постоянного напряжения. Для подачи па коллектор 1сток) только положительных палуволн переменного напряжения служит диод ИЭ. Ток в этой цепи ограничивает резистор ЯЗ. Резистор Ма имитирует внутреннее сопротивление источника входного сигнала.
Конденсатор С исключает влияние внутреннега сопротивления источника входного сигнала на положение рабочей точки покоя. Шунт Л',« = 1О Ом служит для осциллографирования сигнала, бсто а ьно донуп.имый ток коллекто а 1„ни, Л ыю допустимое нап яжение коллекто -эмитте Б „„,„„„., В каира~Сон Ю ° Мвап~таио О~о~Кто ПВ оВ 40... 160 иб «аффнцнонт бсоеноеитока Ь, кнос ныл ко е ~ ~~~о -боев В„, ., В Оаювными характеристиками транзистора, включенного по схеме с общим змиттером, являются статическая характеристика прямой передачи по току 1,— Я~~ ПРИ ЬВ=СОЛВ~, СтатИЧЕСКаЯ ВЫХОДНал ХаРаКтЕРИСтИКа 1,= ЯУ,.„) ПРИ 1а .= СОЛ~И (рнс. 3), а также статическая входная характеристика Гх —- Я4,) при Уии = соли. еи мА Рис.
3 Статическая выходная характеристика транзистора показывает зависимость тока коллектора от напряжения на коллекторе при неизменном значении тока базы. Так как к коллекторному переходу приложено обратное напряжение, выходная характеристика соответствует обратной ветви вольтамперной характеристики рнпсрсхода. С увелнв1еннем тока базы концентрация не основных носителей заряда базы возрастает за счет инжекции их нз эмиттера. Прн этом через коллекторный переход будет проходить большее количество основных носителей заряда из эмиттера„что ведет к увеличению тока коллектора. Для того, чтобы форма переменной составляющей сигнала на выходе усилителя на транзисторе совпадала с формой сигнала, подаваемого на вход, зависимость между ними должка быть линейной.
Поскольку транзистор является нелинейным элементом, возможны искажения сигнала. Наличие или отсутствие искажений зависит как от амплитуды сигнала, так и от выбора положения начальной рабочей точки на статических характеристиках усилителя. Выбор положения начальной рабочей точки влияет также на КПД усилителя. Если начальная рабогая точка лежит на середине линейного участка, а амплитуда сигнала такова, что рабочая точка, перемещаясь, не выходит за пределы линейного участка входной характеристики, то искажения сигнала почти не происходит. Транзистор работает в активном (усилительном) режиме. Из-за большого тока 52 пропорционального току через транзистор. На передней панели размещены также гнезда для осуществления внешних соединений ~Х) — Х16).
Основные параметры исследуемого биполярного транзистора приведены в табл. 2. покоя КПД в этом режиме низкий, менее 50%. Такой режим работы усилительного каскада называют режимом класса А. Режим класса А используют в основном в каскадах предварительного усиления. Более экономичными являются режимы классов В, С, В. В режиме класса 8 начальная рабочая точка выбирается на границе области отсечки. В этом режиме усиливается только один полупериод входного сигнала. Очевидно, что сигнал при этом сильно искажается. Однако КПД усилителя в этом режиме высок 1до 80%), так как ток покоя мал. Для усиления сигнала в течения всего периода используют двухтактиые схемы„когда одно плечо схемы работает в положительный иолуиериод входного сигнала, а другое — в отрицательный полупернод входного сигнала. В таком режиме работают каскады мощного усиления 1выходиая мощность 10 Вт и более).
В режиме класса С начальная рабочая точка находится в области отсечки. Угол отсечки О менее 90'. При подаче сигнала ток коллектора протекает в течение времени, меньше полупернода напряжения входного сигнала. Искажения сигнала и КПД болыпе„чем в режиме класса В. Такой режим применяют в генераторах синусоидального напряжения, мощных резонансных усилителях. Режим класса Д часто называют ключевым. Активный элемент в этом режиме работы усилителя находится либо в состоянии отсечки, либо в состоянии насыщения. В первом случае ток через активный элемент 1транзистор) равен нулю, во втором — равно нулю падение напряжения между его выходными зажимами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
