14-04-2020-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ-ПРИБОРЫ-И-УСТРОЙСТВА-ВЕЛИЧКО (1171919), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Проверить работу собранной схемы в режиме электроннойнастройки LC-контура варикапом. Для этого производят расстройкузвукового генератора относительно fp, затем снова добиваютсярезонанса в контуре путем изменения величины обратного напряженияна варикапе.160Содержание отчета по работе № 2I. Электрические схемы необходимые для проведения всехисследований, выполненные в соответствии с ЕСКД.2.
Вольт-амперные характеристики опорного диода ихарактеристики стабилизации параметрического стабилизаторанапряжения.3. Эпюры напряжений и токов импульсного диода и зависимости tуст= f(Uимп) и tвос = f(Uимп). Сравнение ключевых параметровнизкочастотного и высокочастотного диодов.4.
Графики зависимостей Сб = f(Uобр) и fр = f(Uобр) длявысокочастотного диода-варикапа.5. Краткие самостоятельные выводы по проделанной работе.Контрольные вопросы к лабораторной работе № 21. Что такое пробой p-n перехода? Какое практическое значениетеплового и электрического пробоя?2. Перечислите основные параметры стабилитрона.3. Что такое стабисторы и двуханодные стабилитроны?4.
С чем связано появление выброса напряжения на переходнойхарактеристике при включении импульсного диода?5. Как изменяются ток и напряжение на диоде при его включении?6. Что такое время установления tуст и время восстановления tвос ?7. Как зависят времена установления и восстановления от амплитудыпрямого и обратного тока?8. Каковы способы уменьшения времени жизни неосновных носителейзаряда?9. Что такое барьерная и диффузионная емкость?10. Как зависит величина барьерной емкости от напряжения на диоде?161162Глава 8. Лабораторные работы №3-4Биполярный транзистор в режимах постоянного тока иусиления малых сигналовПорядок выполнения лабораторной работы № 3.Статические эмиттерные и коллекторные характеристики биполярноготранзистора в схеме ОБ1. Собрать схему, приведенную на рис8.1 (перемычка П1 включена).Особо обратить внимание на то, что питание эмиттерной иколлекторной цепей производится не прямо от источников ИП1 и ИП2,а через потенциометры Rп1 Rп2 на УЛПI.3.
Снять входные (эмиттерные) характеристики транзистора IЭ =F(UЭБ)|UКБ = CONST для напряжений UКБ = 0 В и 5 В (полярностьисточников эмиттерного и коллекторного напряжений выбрать взависимости от типа транзистора), изменяя эмиттерное напряжение впределах от нуля примерно до 0,3 ... 0,7 В в зависимости отполупроводника, из которого изготовлен транзистор.4. Снять выходные (коллекторные) характеристики транзистора IК =F(UКБ) при IЭ = 0 мА, 1 мА, 2 мА, 3 мА и изменяя UКБ в пределах от 0до 15 В, но не превышая значения UКБ max.
Следует отметить, что при IЭ= 0 ток IК = IК0 и не превышает единиц-десятков микроампер, поэтомуна время измерения этого тока следует заменить миллиамперметр вколлекторной цепи транзистора микроамперметром.5. Снять коллекторную вольт-амперную характеристику в областинасыщения, используемую в режимах переключения. Для этого прикаком-либо заданном токе IЭ и малом напряжении UБ (не более 0,3 В)изменить полярность коллекторного напряжения питания и получитьзависимость IК = F(UКБ) при уменьшении напряжения UКБ до нуля.Рис.8.1.
Схема соединений для исследования биполярного транзистора,включенного по схеме ОБ2. С помощью табл. 2 зафиксировать предельно допустимые токи инапряжения исследуемых биполярных транзисторов.6. Исследовать вольт-амперную характеристику транзистора винверсном режиме работы, когда эмиттерный и коллекторный переходыменяются местами, т. е. когда эмиттерный переход закрывается, аколлекторный открывается. Поскольку при выполнении п. 5 в режименасыщения оба перехода были открыты, то для перевода транзистора винверсный режим достаточно изменить полярность напряжения UЭБ.После этого снять коллекторную характеристику при одном значенииI'Э = IК БЫВШ.163Амплитудная и амплитудно-частотная характеристики простейшегоусилителя, собранного по схеме ОБ1.
В схеме, приведенной на рис. 7, снять перемычку П1, замыкающуюнакоротко резистор нагрузки Rн = R7 = 2 кОм и подготовить для работызвуковой генератор ЗГ и электронный осциллограф ЭО.2. С помощью потенциометра Rп2, пользуясь электроннымвольтметром ЭВ, установить напряжение питания Eк = 10 В, вычислитькоординаты загрузочной прямой при UКБ = 0:Imax = Eк/Rн,приближенно выбрать рабочую точку транзистора, считая, что врабочей точке Iк Imax/2 = Eк/2(R7) Iэ.3. Изменяя потенциометром Rп1 напряжение UЭБ, установитьтребуемые токи IэIк и вместо миллиамперметра мА1, включитьисточник входного сигнала - звуковой генератор ЗГ.4. Пользуясь осциллографом ЭО, как показано на рис.
7, снятьамплитудные характеристики усилителя ОБ Uвых = F(Uвх) припостоянной частоте сигнала, задаваемой преподавателем.Входное напряжение Uвх с фиксированной частотой f, подаваемое отзвукового генератора ЗГ, изменять от 0 до 500 мВ (регистрировать неболее 10 - 12 точек).5. Вычислить коэффициент усиления для измеренных значений поформуле Ku = Uвых/Uвх.6. Снять частотные характеристики Ku = F(f) при Uвх = const = 50 мВ.Частоту входного напряжения изменять от 20 Гц до 200 кГц(регистрировать не более 10 - 12 точек). Особое внимание обратить наособенности амплитудно-частотной характеристики в низкочастотном(до 1000 Гц) и высокочастотном (более 100 кГц) диапазонах.Содержание отчета по работе № 31.
Электрические схемы, необходимые для проведения исследований,выполненные в соответствии с ЕСКД.2. Таблицы с результатами измерений и графики функций:IЭ = F(UЭБ) при UКБ = const;IК = F(UКБ) при IЭ = const;164IК = F(UКБ) в области насыщения, т. е. при UКБ > 0 и IЭ = const (однузависимость);IК = F(UКБ) в инверсном режиме при одном значении тока I'Э = IКБЫВШ.3.
Вычисление следующих параметров биполярных транзисторов всхеме ОБ по семействам статических характеристик в рабочей точкепри Eк = 10 В и Rн = R7 = 2 кОм:коэффициента передачи эмиттерного токаh21Б I Кпри UКБ = const;I Экрутизны характеристики прямой связи биполярного транзистора IК =F(UЭБ) по формулеSБ I Кh 21Б U ЭБ h11БRВХ;(8.1)Бвеличины найденного экспериментального тока IК0.4. Таблицы с результатами измерений и графики функцийUвых = F(Uвх) при частоте сигнала f = const.Ku = F(f) при амплитуде входного сигнала Uвх = const.5. Краткие самостоятельные выводы по выполненной работе.Контрольные вопросы к лабораторной работе № 31. В чем отличие между транзисторами p-n-p и n-p-n типов?2.
Что такое коэффициент инжекции?3. Что такое коэффициент переноса?4. Что такое эффект модуляции ширины базы (эффект Эрли)?5. Как и почему влияет напряжение UКБ на положение входнойстатической характеристики в схеме ОБ?6. Какие процессы в структуре транзистора определяют ток в выводебазы?7. Как связаны токи эмиттера, базы и коллектора?8.
Почему выходные вольт-амперные характеристики в схеме ОБзаходят за ось ординат?9. Как с помощью коллекторных и эмиттерных характеристикопределить h-параметры транзистора в схеме с ОБ?10. Что такое насыщение и отсечка в биполярном транзисторе?Показать эти области на вольт-амперных характеристиках транзистора,включенного по схеме ОБ.165Порядок выполнения работы № 4.Статические базовые и коллекторные характеристики в схеме ОЭ1. Собрать схему для исследования статических характеристик,приведенную на рис.8.2 (перемычки П1 и П2 включены).
Питаниебазовой и коллекторной цепей производится через потенциометры RП1 иRП2 на УЛП1. При этом полярность источников питания должнасоответствовать исследуемому типу транзисторов (p-n-p или n-p-n).1664. Снять выходные (коллекторные) характеристики транзистора IК =F(UКЭ) при IБ = 100, 200 и 300 мкА, изменяя напряжение UКЭ от нуля до15 В, однако не превышая значения UКЭ max.Обратить особое внимание на начальные участки этих характеристик,отделяющие область насыщения от активной области. Обычнонапряжение UКЭ, при котором происходит переход от зоны насыщенияв активную, не превышает 0,1 ...
0,5 В. Точки этого перехода должныбыть зафиксированы с высокой точностью и показаны при графическомпостроении выходных характеристик.5. Измерить величину "сквозного" тока транзистора IКО(Э),протекающего сквозь всю структуру при нулевом базовом токе IБ = 0.Для этого необходимо:от клеммы 3 отсоединить все проводники, т. е. создать режим обрывабазы;установить напряжение UКЭ = 5 В;вместо коллекторного миллиамперметра включить на время этогоизмерения микроамперметр и произвести измерение тока IКО(Э);вернуть схему в исходное положение.Исследование транзистора в схеме ОЭ в динамическом режиме1. Снять перемычку П1, замыкающую резистор нагрузки RН = R7 = 2кОм и подготовить к работе генератор ЗГ и осциллограф ОЭ.Рис.
8.2. Схема для исследования статических и динамическиххарактеристик биполярного транзистора, включенного по схеме ОЭ2. С помощью табл. 2 или справочника по транзисторам [9]зафиксировать предельно допустимые параметры исследуемыхтранзисторов.3. Снять входные (базовые) характеристики IБ = F(UБЭ) при UКЭ = 0и UКЭ = 5 В (полярность напряжений UБЭ, UКЭ определяется типомтранзистора), изменяя базовое напряжение в пределах от 0 В до 0,3 - 0,7В в зависимости от материала, из которого изготовлен транзистор.2. Снять динамическую характеристику прямой связи IК = F(IБ) приEК = 10 В и RН = R7 = 2 кОм.
Эта характеристика состоит из двухучастков: нарастающего, отражающего активные свойства транзисторав соответствии с уравнением для схемы ОЭI K I KO ( Э ) h21Э I Б(8.2)и пологого, отражающего важное свойство транзистора в режименасыщения - независимость тока IК от входного тока IБ. Активныйучасток на этой характеристике ограничен токами базы насыщения IБ наси отсечки IБ отс, причемIБНАСЕКh21Э RН;(8.3)IБОТС I KO .1671683, На середине активного участка динамической характеристикивыбрать рабочую точку, которая определяет режим работы схемы попостоянному току. Практически для этого следует максимальный токIK max вблизи области насыщения уменьшить в два раза.4. От звукового генератора ЗГ подать сигнал - несколько мВ частоты100-200 кГц на вход схемы (ЗГ включить вместо микроамперметра).5. С помощью осциллографа измерить сигналы на входе и выходепростейшего усилителя и определить величину модуля коэффициентаусиления по напряжениюKU U выхU вх(8.4)6.
С помощью осциллографа убедиться, что при изменениивыбранного режима, заданного положением рабочей точки, иприближении к режимам насыщения и отсечки усиление сигналападает, появляются искажения формы выходного сигнала, а затемактивность транзистора исчезает полностью.Варианты питания транзистора в схеме ОЭ от одного источника1. Схема для исследования вариантов питания транзистора в схеме ОЭот одного источника приведена на рис.8.3 (перемычка П1 отключена).При сборке этой схемы резистор RБ1 соединяется с источникомколлекторного питания EК.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
