2.1. Ознакомиться со схемами включения биполярного транзистора, с методикой исследования и снятия статических вольт-амперных характеристик с ОБ и ОЭ; с методикой графического определения h–параметров транзистора.
2.2. Рассчитать по формуле (15) и построить нагрузочную характеристику Iк= ¦3 (Uкэ) биполярного транзистора для следующих исходных данных Rк=1кОм, 3кОм; Ек=10B;
ЗАДАНИя НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНые ИССЛЕДОВАНИя
И ПОРЯДОК ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ
Задание 1. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с ОБ (с помощью амперметра-вольметра).
1.1. Снять входную ВАХ – Iэ=F(Uэб)|Uкб=const. Для этого собрать схему (рис.3.1). Все измерительные приборы поставить в режим измерения постоянного тока (режим DC).
1.2. Изменяя ток эмиттера и регистрируя его величину амперметром А1 измерять напряжение Uэб. Данные занести в табл.1.
Рис.3.1. Рис.3.2.
Таблица1.
| Iэ(мА), А1 | |||||||||
| Uкб=0B,V2 | Uэб(В),V1 | ||||||||
| Uкб=15B,V2 | Uэб(В),V1 | ||||||||
При построение входных ВАХ биполярного транзистора входным сигналом берут ток (Iэ, Iб) т.к. биполярный транзистор – прибор управляемый током.
По результатам измерений построить графики.
1.2. Собрать схему (рис.3.1) и снять выходную ВАХ – Iк=F(Uкб)|Iэ=const. Данные занести в табл.2.
Таблица 2.
| Uкб (В), V2 | -0.5 | |||||||||
| Iэ=0мА, А1 | Iк (мА),А2 | |||||||||
| Iэ=2мА, А1 | Iк (мА),А2 | |||||||||
| Iэ=4мА, А1 | Iк (мА),А2 | |||||||||
| Iэ=8мА, А1 | Iк (мА),А2 | |||||||||
По результатам измерений построить графики семейства выходных ВАХ.
Задание 2. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с ОЭ (с помощью амперметра-вольметра).
2.1. Снять входную ВАХ –Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Собрать схему (рис.3.2). Данные занести в таблицу аналогичную табл.1. Измерения проводить при Iб=0; 0.01; 0.05; 0.1мА, при Uкэ=0 и +15В.
По результатам измерений построить графики.
2.2 Снять семейство выходных ВАХ – Iк=F(Uкэ)|Iб=const. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2.
По результатам измерений построить графики семейства выходных ВАХ.
Задание 3. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с ОБ (с помощью осциллографа).
 |
3.1. Снять входную ВАХ – Iэ=F(Uэб)|Uкб=const Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Собрать схему (рис.3.3). Осциллограф поставить в режим В/А. Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.1 или просто убедиться в их соответствие.
Рис.3.3.
 |
3.2. Снять семейство выходных ВАХ – Iк=F(Uкб)|Iэ=const. Собрать схему (рис.3.4).
Рис.3.4.
Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2 или просто убедиться в их соответствие.
Задание 4. Исследование статических вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора, включенного по схеме с Оэ (с помощью осциллографа).
4.1. Снять входную ВАХ – Iб=F(Uбэ)|Uкэ=const. Собрать схему (рис.3.5). Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2 или просто убедиться в их соответствие.
Рис.3.5.
4.2. Снять семейство выходных ВАХ – Iк=F(Uкэ)|Iб=const. Собрать схему 3.6. Получить на экране изображение ВАХ, удобное для снятия показаний. Данные занести в таблицу аналогичную табл.2 или просто убедиться в их соответствие.
Рис.3.6 
Задание 5 Исследование частотных характеристик передаточных параметров транзистора a(jw), b(jw)
5.1. Измерение зависимости от частоты модуля коэффициента передачи транзистора включенного по схеме с ОБ a(w)= I m к /I m э|Iэо=const,.
 |
5.1.1. Схема, для измерения коэффициента передачи тока транзистора по схеме с ОБ на высокой частоте с помощью амперметров приведена на рис.3.7. Все амперметры поставить в режим измерения переменного тока (режим АС)
Рис.3.7.
Результаты измерений a(w)= I m к /I m э|Iэо=const, занести в соответствующую таблицу и по ней нарисовать график зависимости a(w). Определить f a - граничную частоту транзистора включенного по схеме с ОБ.
5.1.2. Схема, для измерения a(w)= I m к /I m э|Iэо=const с помощью измерителя диаграмм Боде, приведена на рис.3.8. Измеритель поставить в режим измерения АЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране измерителя изображение АЧХ, удобное для снятия показаний. Измерить α0 и fα. Результаты измерений записать в отчет.
 |
Рис.3.8.
5.2. Измерение фазово-частотной характеристики коэффициента передачи транзистора по схеме с ОБ ja(w)=(jImк -jImэ). Измеритель Боде поставить в режим измерения ФЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране измерителя изображение ФЧХ, удобное для снятия показаний.
Объяснить, что происходит с фазой гармонического сигнала при прохождении его через транзистор. Измерить запаздывание по фазе на частоте f a.
5.3. Измерение зависимости от частоты модуля коэффициента передачи транзистора включенного по схеме с ОЭ b(w)=I m к/I m б|Iэо=const,.с помощью измерителя диаграмм Бодэ.
 |
Собрать схему (рис.3.9). Измеритель поставить в режим измерения АЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране изображение АЧХ, удобное для снятия показаний.
Рис.3.9.
5.4. Измерение фазово-частотной характеристики коэффициента передачи транзистора включенного по схеме с ОЭ jb(w). Схема измерения приведена на рис.3.9. Измеритель поставить в режим измерения ФЧХ. Подобрать пределы измерений по вертикальной и горизонтальной осям так, чтобы, получить на экране измерителя изображение ФЧХ, удобное для снятия показаний. Объяснить, что происходит с фазой гармонического сигнала при прохождении его через транзистор. Определить запаздывание по фазе на частоте fb.
Задание 6. Исследовать зависимости усилительных и частотных свойств транзистора включенного по схеме с ОБ от тока эмиттера - a=F(Iэо), f a = F(Iэо).
 |
Собрать схему (рис.3.11). Добиться удобного изображения АЧХ. Величину a и f a = измерять с помощью измерителя АЧХ.
Результаты измерений занести в табл. 3.
Рис.3.11.
Таблица 3.
| Iэо, мкА | 5.103 | 50.103 | 1.104 | |||
| a | ||||||
| f a, МГц |
Построить графики a=F(Iэо), f a = F(Iэо).
Задание 7. Исследовать зависимости усилительных и частотных свойств транзистора включенного по схеме с ОЭ от тока эмиттера - b=F(Iэо), fb= F(Iэо).
Собрать схему измерения самостоятельно по аналогии с рис.3.12. Величину b и fb измерять с помощью измерителя АЧХ. Результаты измерений занести в табл.4. Таблица 4.
| Iэо, мкА | 5.103 | 50.103 | 1.104 | |||
| b | ||||||
| fb=, МГц |
Построить графики b=F(Iэо), fb=F(Iэо).
УКАЗАНИЯ К ОТЧЕТУ
Отчет должен содержать:
4.1. Название работы, фамилию и. о. студента и номер группы.
4.2. Схемы для исследования вольт–амперных характеристик ОБ и ОЭ.
4.3.Таблица с результатами измерений и графики вольт–амперных характеристик.
4.4. Вычисленные значения h-параметров транзистора.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Схема и методика снятия статических ВАХ транзистора для схемы ОБ.
2. Входные и выходные характеристики транзистора, включенного с ОБ.
3. Схема и методика снятия статических ВАХ транзистора для схемы ОЭ.
4. Входные и выходные характеристики для схемы включения с ОЭ.
5. Схема для исследования нагрузочной характеристики транзистора. Методику её снятия и нарисовать вид нагрузочной характеристики для схемы с ОЭ.
6. Перечислить статические h-параметры транзистора и описать методику их определения по вольтамперным характеристиками.
7. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора, с помощью амперметра-вольтметра.
8. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.
9. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью амперметра-вольтметра.
10. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.
11. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью амперметра.
12. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью измерителя диаграмм Боде.
13. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора, с помощью амперметра-вольтметра.
14. Объяснить методику и схему измерения входной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.
15. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью амперметра-вольтметра.
16. Объяснить методику и схему измерения выходной ВАХ биполярного транзистора с помощью осциллографа в режиме характериографа.
17. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью амперметра.
18. Объяснить методику и схему измерения частотных характеристик передаточных параметров биполярного транзистора с помощью измерителя диаграмм Боде.
Список литературы
1. Батушев В.А. Электронные приборы. М: Высш. шк., 1980. c.93-158.
2. Дулин В.И. Электронные приборы. М: Энергия, 1977. c.278-336.
3. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам / Н.Н. Горюнов и др. М.: Энергия, 1978. c.246-249.
