В.Н. Бородянко - Электрические цепи и основы электроники (Методические указания к проведению лабораторных работ) (1119803), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Изменяя Ьз»ь МОжно менять величину тока стока. Примерный вид стоковых (выходных) вольтамперных характеристик 1г=фУг»»» прн постоянных значениях У?л ---соиз» и сток-затворной ~передаточной) вольтамперной характеристики 1г — — ЯУ?»»» прн Ьсн = со»м» транзистора с индуцированным каналом показан на рис.
4а н рис. 46. Особенностью характеристик является то, что ток возникает при положительных напряжениях Узн > У?»»»л?р, где У?ил»?р — напряжение отпирания транзистора. Как видно из рнс, 4, все характеристики располагаются прн полйжнтельных значениях напряжен нй, э1,4>»»зйз Рнс.4а Рис.46 Основными параметрами полевых транзисторов с изолированным затвором относят: — крутизну передаточной характеристикн О' = »Ие/#Уз» при Ц и = соиз»; — дифференциальное сопротивление стока на участке насыщения Яс; — допустимый ток стока 1с„,... — допустимое напряжение Уг„„,„, — допустимая мощность Рс„„„. Е неоспоримым достоннствам таких транзисторов Отнести: — минимальную мощность управления и большой коэффициент усиления по ТОКУ; — большую скорость переключения; — возможность простого параллельного включения транзисторов для увеличения выходной мощности; — устойчивость транзисторов к большим импульсам напряжения; — возможность применения современных технологий позволяет создавать интегральные микросхемы небольших размеров с малой потребляемой мощностью и содержащие до 10 активных элементов, б В отличии от биполярного транзистора, в полевом транзисторе ток управля»ощего электрода — затвора на низких частотах значительно меньше, чем ток базы биполярного ~ра~зи Стора.
3, Порядок выполнения работы 3.1. Ознакомиться с лабораторным модулем для исследования транзисторов. Собрать схему для снятия характеристик полевого транзистора 1рнс. 5), Соединить перемычками гнезда Х2 — Хб н Х9 — Х12. Между гнездами Х! — Х4 включить мнллиамперметр иа пределе !ОО мкЛ !илн мультиметр в режиме измерения постоянного тока).
Соединить перемычкой гнезда ХЗ вЂ” ХЗ. Включить вольтметр с пределом 15 В !или мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения) между гнездами Х4 — Х1б, Тумблер ЯА2 установить в нижнее положение. е ат) "влив~~» ~мам ~ 1 Л, Рис. 5 3.2. Экспериментальное исследование характеристик полевого транзистора 3.2.!. Снять сток-затворную характеристику транзистора 1с — --ЛУи) при заданном постоянном значении Уел = солю~ н А,.=О. Для этого дополнительно поставить перемычку между гнездами Х1-ХЗ.
Включить «Модуль питания», включить тумблер «Питание» на модуле «Транзисторы». С помощью потенциометра ЛР2 установите заданное значение Ц-ц, Изменяя напряжение 0щ от О снять характеристику. Экспериментальные результаты записать в табл. 3. При снятии характеристики следить за постоянством напряжения Уд~.
3.2.2. Сиять сток-.затворную характеристику транзистора 1с=,ЯУзн) прн заданном постоянном значении Усн =соий прн наличии нагрузки Яс. Для этого убрать перемычку между гнездами Х1, ХЗ. С помощью переключателя ЯА1 установить заданное значение резистора Я2. С помощью потенциометра ЛР2 установите заданное значение «Усд. В дальнейшем ручку регулировки»<Р2 не трогать. Изменяя напряжение «.»зн от О снять характеристику, В области вблизи насыщения точки снимать чаще. Экспериментальные результаты записать в табл.
4. Выключить тумблер «Питание». Построить полученную экспериментальную характеристику. «~си= Таблица 4 3.2.3. Снись семейство стоковых характеристик транзистора Х<=-1'««Щ при заданных постоянных значениях «»зн =.соня|. Включить питание модуля. Изменяя напряжение «»гн от О снять характеристику. Экспериментальные результаты записать в табл. 5. Выключить питание модуля.
Построить полученные экспериментальные характеристики. «»зи- Таблица 5 ! А»; л»»<.! «»»зь 8 3.3. Экспериментальное исследование усилительного каскада на полевом транзисторе. 3.3.1. Собрать схему для исследования усилительного каскада. Разомкнуть точки Х1 — ХЗ„установить заданное значение сопротивления резистора А2. К гнезду Х13 подключить выходное напряжение функционального генератора, соединив землю генератора с гнездом Х16.
Соединить перемычкой гнезда Х9 — Х1О. Подключи гь канал С!11 осциллографа ко входу усилителя «гнезда Х9, Х15), а канал СН2 к выходу усилителя «гнездо Х3). Включить временную развертку осциллографа. Включить функциональный генератор и установить синусондальный с~гнал с заданноЙ час~от~й н уменьшить амплитуду си~~~~а до нуля регулятором амплитуды, Включить питание стенда. При напряжении «чл = О установить с помощью потенциометра ВР2 заданное значение «.с и далее не изменять его при всех экспериментах (не т огать . чк потенциомет а РР2!); 3.3.3.
Определить экспериментально максимальную амплитуду неискаженного выходного синусоидального напряжения «»„„, „,. Плавно увеличивать переменный входной сигнал до появления видимого уплощения вершин синусоиды выходного напряжения. Обратить внимание, одновременно ли начинают уплощаться положительная и отрицательная полуволны. ! !ри необходимости уточнить положение рабочей точки покоя. Измерить с помощью осциллографа амплитуды неискаженного выходного «/,„,„и входного «»„сигналов. Определить коэффициент усиления каскада по напряжению.
Зарисовать осциллограммы выходного сигнала с искажениями и максимального сигнала без искажения. 3.3.4. Исследовать экспериментально влияние положения рабочей точки покоя на форму выходного напряжения. Зарисовать кривые выходного напряжения при увеличении и уменьшении постоянной составляющей напряжения Бзн. При этом переменный входной сигнал изменять не следует.
б! 3.3.5. Исследовать работу транзистора в ключевом режиме (' класс 0). Установите Узп — О и увеличить входное напряжение до перехода транзистора в кл>очевой режим. Зарисовать Осциллограмму выходного напряжения. 3.4. По полученным экспериментальным характеристикам определить крутизну передаточной (сток-затворной) характеристики 5' = фХс~ИЬ) при Ьс(( = сои(т и дифф~р~нц~~л~н~е ~~противление стока на участке насыщения йс, 4. Содержание отчета а) наименование работы и цель работы; б) электрические схемы проведенных экспериментов„ в) таблицы с результатами эксперимента и осциллограммы; г) результаты экспериментальных исследований и проведенных по ним расчетов, помещенные в соответствующие таблицы; д) осциллограммы; е) выводы. 5, Контрольные вопросы 1 . Какие разновидности полевых транзисторов вы знаете? 2.
Каковы основные преимущества и недостатки полевых транзисторов? 3. Какие существуют схемы вклк>пения полевых транзисторов? 4. Почему ток транзистора достигает насыщения при изменении напряжения на стоке? 5, КакОва полярность напряжений, прнкладываемых к полевому транзистору с изолированным загвором и каналами ((и» и ((р» типов при схеме Вкл>очения с общим истоком? 6. Как выглядят стоковые вольтамперных характеристик и сток-затворные вольтамперпые характеристики транзистора с индуцнрованным и встроенным каналом? 7.
Парисуйте схему усилительного каскада с общим истоком. Каково назначение элементов усилителя? Работа № 4. ОДИОФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ И СГЛАЖИВАЮЩИК ФИЛЬТРЫ 1, Цель работы Ознакомиться с принципом работы и основными свойствами однофазиого двухполупериодного выпрямителя, изучить влияние сглаживающих фильтров на работу выпрямительного устройства.
2, Описание лабораторной установки Лицевая панель лабораторного модуля представлена на рис. 1. Рис. 1 На лицевой панели изображена электрическая схема однофазного мостового Выпрямителя, установ)1епы коммутнрлОщ1!е э1геме1ггы и клеммы для ПОдкл10чепня амперметра, вольтметра и осциллографа. Выпрямительные устройства служат для преобразования переменных напряжений и токов в постоянные напряжение и ток.
Необходимость в таком преобразовании возникает достаточно часто, например, прн электропитании разнообразной электронной аппаратуры, электродвигателей постоянного тока, электролизных установок, в устройствах для заряда аккумуляторных батарей, в автомобилях при питании бортовой сети от Генератора переменного тока. Выпрямнтелы!ые устройстВа Обычно состОЯт из трансформатора, ОДИОГО нли нескольких электрических Вентилей и сГлажива!ОщеГО ч)нльтра. Трансформатор служит для получения требуемоГО значения выпрямляемОГО переменноГО напряжения. Электрические вентили (устройства, обладающие свойством Односторонней проВОдимости электр)1ческого тока) служат для непОсредстВеннОГО преобразования переменного напряжения в пульсирующее напряжение одного знака.
Чаще всего в качестве электрических вентилей используются полупроводниковые диоды. Сглаживающие филь!ры применяются для уменьшения пульсаций выпрямленного тока и напряжения на выходе выпрямительного устройства. При выпрямлении переменного напряжения в зависимости от числа фаз выпрямляемого напряжения, характера нагрузки н требований, предъявляемых к выпрямительному току н напряжению, электрические вентили могут соединяться по различным схемам. Наибольшее применение при выпрямлении однофазпого напряжения получила двухполупериодная мостовая схема выпрямления.
Мостовая двухполупериодная схема выпрямлення содержит две пары диодов, включенных по схеме четырехплечного моста (рис. 2). В течение каждого полупериода ток проходит последовательно через два диода в противоположных плечах моста. В один полупериод входного напряжения ток протекает от клеммы «А» через диод ПЭ1, нагрузку Я~, диод К03, к клемме «В».
В следующий полупериод полярность выпрямляемого напряжения меняется и ток идет от клеммы «В», через диод ЛЭ2, нагрузку 11д, диод П)4 к клемме «А», Направление тока через нагрузку все время одного знака, т.е. постоянное. Напряжение на нагрузке Ц» пульсирующее ЧВ4 (рис. 3). Постоянная составляющая напряжения на нагрузке ~среднее значение выпрямленного 3 у~.) напряжения) «4= 1« К)=21 Я,уЬг =2У~„, Лг=2 дар Ьг=0,9Уу. Ч)2 Частота пульсаций ~частота основной гармонической составляющей выпрямленного Ка напряжения) в этой схеме равна двойной частоте напряжения источника питания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
