Проведение измерений и обработка результатов. 1. Ознакомиться со схемой установки, написанной на её панели, обратив внимание на выключатели эмиттерного и коллекторного контуров

1. Ознакомиться со схемой установки, написанной на её панели, обратив внимание на выключатели эмиттерного и коллекторного контуров, потенциометр для регулировки напряжения, переключатель вольтметра.

2. Выключить эмиттерный контур и понаблюдать сильный рост эмиттерного тока с увеличением U_э, т.е. убедиться, что переход Э-Б включен в прямом, пропускном направлении.

3. Выключить эмиттерный, включить коллекторный контур и наблюдать при подаче U_k отсутствие коллекторного тока через переход Б-К, т.е. убедиться, что коллекторный переход включен в обратном направлении и что выходного сигнала на нагрузке нет.

4. Установив потенциометры в положение U_э=0 и U_k=0, включить оба контура, подать U_АБ в пределах 5-7В и в дальнейшем поддерживать U_АБ=const, корректируя его с помощью коллекторного потенциометра перед снятием каждой точки. Затем небольшими шагами наращивать эмиттерное напряжение, занося каждый раз в таблицу, составленную произвольным образом, значения U_АБ=const, U_э, I_э, I_k, . Необходимо следить, чтобы во время записи показаний не было их заметного скачкообразного изменения из-за колебаний напряжения в городской сети. Всего потребуется снять 10-12 равноотстоящих точек в интервале от нулевого до предельного отклонения миллиамперметра. Для контроля качества измерения надо сразу построить график зависимости I_э, I_k, от U_э. Должны получиться плавные линии без сильного разброса точек. Рекомендуется перед проведением измерений дать установке прогреться 5-10 минут при предельных токах. Измерения после этого лучше вести в сторону уменьшения U_э до нуля.

Сделав измерения, необходимо произвести следующие расчёты и построения.

1. Подсчитать мощность входного Р_вх и выходного Р_вых сигналов, построить график зависимости между ними (масштабы на осях равные).

2. На построенном графике выбрать почти прямолинейный участок (рис. 82), для которого определить дифференциальный коэффициент усиления сигнала по мощности:

.

Рис. 82

3. Высчитать, какие значения эмиттерного напряжения соответствуют началу и концу выделенного на графике мощностей прямолинейного участка. Полусумма этих напряжений будет фигурировать в качестве необходимого напряжения, созданного вспомогательной эмиттерной батареей U_э, а полуразность – в качестве возможной амплитуды колебаний напряжения входного сигнала ∆U_вх, при котором коэффициент усиления постоянен и форма кривой входного сигнала не искажается.

4. Окончательный итог следует сформулировать так: при напряжении коллекторного питания U_kб=…В падение на эмиттер вспомогательного напряжения U_э=…В данный транзистор пропорционально усиливает по мощности в К=…раз входной сигнал, где ∆U_вх=…В.

Контрольные вопросы и задания

1. Почему в электронно-дырочном переходе образуется запирающий слой? Что происходит с запирающим слоем при подаче на переход напряжения прямой и обратной полярности?

2. Как объясняется усиленное действие транзистора в схеме с общей базой? Как должна влиять величина нагрузочного сопротивления на коэффициент усиления?

3. Начертить схемы включения транзисторов типов n-p-n и p-n-p по схеме с общей базой и общим эмиттером и расставить знаки полярности напряжений и направлений токов.

4. В каких пределах в данной работе меняется напряжение на нагрузке в области прямолинейного участка графика мощностей?

5. Какова величина нагрузочного сопротивления и сопротивления коллекторного перехода в данной работе?

6. Чему равны дифференциальные входное и выходное сопротивления транзистора в области прямолинейного участка графика мощностей (диф. R определяется как ΔU/ΔI)?

7. Рассказать о преимуществах, которыми обладают транзисторы в сравнении с электронно-вакуумными радиолампами.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 25