Усилительный каскад на биполярном транзисторе (ОЭ)

папка: “_lab\tr_bip”

имя: “tr_bip_dem_01.ewb”

Описание схемы

Синусоидальный сигнал амплитудой 10 мВ и частотой 100 кГц через разделительный конденсатор подается на базу транзистора 2N2923. Ток базы величиной I_б=100мкА задаем резистором R_б (рис.3.9). Напряжение U_бэ ≈ 0,7 В (при I_б=100мкА) контролируем вольтметром V₁.Для наблюдения формы входного и выходного сигналов используем осциллограф. Bode Plotter предназначен для наблюдения амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ФЧХ) характеристик.

На рис. 3.10 приведены входные и выходные характеристики транзистора 2N2923 и отмечена рабочая точка. Напряжение источника питания принято E=12 В. Сопротивление нагрузки R_к = 600 Ом.

Порядок выполнения работы

1. Открыть файл со схемой, в каталоге “_lab\tr_bip” находим файл “tr_bip_dem_01.ewb”, выделяем его, нажимаем “ ОК ”.

2. Запускаем и выключаем схему.

3. Просмотр/редактирование/сохранение результатов моделирования.

После снятия АЧХ, ФЧХ и осциллограмм входного/выходного напряжений при отключенном нагрузочном сопротивлении, рекомендуется подключить его клавишей [пробел] и исследовать каскад при подключенной нагрузке.

Полученные осциллограммы входных и выходных напряжений, а также АЧХ и ФЧХ скопировать в отчет.

Обработка материалов измерений и содержание отчета

1. По данным таблиц и характериографа построить семейство входных и выходных характеристик и характеристик передачи тока для схем ОБ и ОЭ. на линейных участках определить h₁₁, h₁₂, h₂₁ и h₂₂ для исследованных схем включения транзистора.

2. Используя входные и выходные характеристики произвести графический расчет основных показателей усилителя:

коэффициент усиления по напряжению ;

коэффициент усиления по току ;

коэффициент усиления по мощности .

3. Определить аналитически коэффициент по формуле: .

4. По осциллограммам определить коэффициент усиления по напряжению . Сравнить с результатами полученными в пунктах 2 и 3.

5. Отчет должен содержать:

- цель работы;

- схемы для снятия характеристик;

- таблицы, графики, характеристики;

- расчет h – параметров;

- схему усилительного каскада;

- осциллограммы токов и напряжений, АЧХ, ФЧХ;

- графический и аналитический расчеты коэффициентов усиления;

- выводы.

Контрольные вопросы

1. Принцип действия транзистора. Пояснить понятие «преобразователь сопротивления».

2. Режимы работы транзистора.

3. Токи в транзисторе. Понятия «эмиттер», «коллектор», «база».

4. Три схемы включения транзистора.

5. Семейства характеристик транзистора.

6. Система h-параметров.

7. Эквивалентная схема для системы h-параметров.

8. Модуляция ширины базы и ее влияние на процессы в транзисторе.

9. Определение параметров транзистора по семействам характеристик.

10. Почему выходные характеристики транзистора (при любой схеме включения) близки с характеристиками генератора стабильного тока (ГСТ)?

11. Почему транзистор усиливает слабые сигналы по мощности?

12. Почему транзистор нельзя изготовить из двух диодов?

13. Как связанны между собой коэффициенты α и β.