Лабораторная работа №1 Тема: Ознакомится с технологией и классификацией подготовки имс

2. Задание на выполнение лабораторной работы:
2.1. Подготовка к проведению эксперимента:
Ознакомиться со структурой и предельными параметрами транзистора, записать данные о транзисторе, подготовить таблицу для измерения.
Таблица 5.1
Входные и управляющие характеристики

EB	V
UBE	V
IB	mkA
IK	mA

Выходная характеристика транзистора

IB, mkA
	uKE	V
	iK	mA
	uKE	V
	iK	mA
	uKE	V
	iK	mA
va h.z.

Соберите схему измерений, представленную на рисунке 4.3. Схема транзисторного цоколя приведена на рисунке 4.4. Сопротивления резисторов R1= (5-10 ) ком и R2=(510-1000) ом.

4.4-рис

Вид сверху

Контактные ножки

4.5- рис
2.2. Измерьте входные и управляющие характеристики транзистора при неизменном значении напряжения = 5 В. Результаты измерений и расчеты внести в таблицу 4.1.
2.3. Измерьте семейство выходных характеристик:
Измерьте семейство выходных характеристик для каждых значений 50 МКА, начиная со значения базового тока iB=0 МКА. Ток коллектора не должен превышать указанных в это время предельных значений; интервал изменения значения напряжения должен быть выбран таким образом, чтобы в режимах активного ( > ) и насыщенного ( < ) можно было получить 3-5 точек.
3. Обработка результатов измерений:
3.1. См.график семейства входных, контрольных и выходных характеристик.
определить параметры транзистора в точке uKE =5 В, iB =100 мкА
, ,
3.2. Смотрите характеристики выхода, когда базовый ток составляет 100 мкА. Выполнение линейно-блочной аппроксимации , , , посчитай.
4. Содержание отчета:
1) измерительные схемы;
2) таблицы и графики производных зависимостей;
3) анализ результатов измерений и учета.
5. Контрольные вопросы.
1. Расскажите о принципе работы схемы подключения БТ уе, эмиттерных и коллекторных р-н переходов, о значении площади базы.
2. Назовите организаторов тока эмиттера и укажите их направления для разных БТ р-н-п и р-н-п.
3. Назовите организаторов базового тока и укажите их направления для различных БТ П-Н-П и п-н-п.
3. Что такое токи ICB0 и IKE0 ? При действии каких носителей заряда они образуются ?
4. УЭ в семействе выходных характеристик БТ, подключенных к схеме, укажите области Active, berk и насыщения.

Вывод:
В этом лабораторном работе мы изучили исследование основных статических характеристик и параметров биполярных транзисторов в схеме подключения ОЭ, ознакомление с методикой измерения характеристик и обработки результатов эксперимента.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Тема: Исследование схемы ОБ-усилителя, изготовленного в БТ
Цель работы: Исследование схемы ОБ усилителя, выполненной в БТ; исследование влияния величины нагрузочного (омического) сопротивления на параметры усилителя.
В схемах источник сигнала может быть подключен к основному или эмиттерному электроду БТ, а нагрузка-к коллекторскому или эмиттерному электроду. В этих случаях третий электрод БТ становится общим для входной и выходной цепей. В зависимости от того, какой электрод транзистора в схемах является общим по сигналу (переменному току), транзистор называют ОЭ, ОБ, ОК-соединениями. Такие схемы называются общим эмиттером (ОЭ), общим основанием (ОБ)li, общим коллектором (УК)li (рис.3.1).
В схеме ОЭ li (рис.3.2) конденсаторы S1 и S2 соединяют каскад усилителя с источником сигнала и нагрузкой на переменном токе и исключают влияние источника сигнала и нагрузки на режим безмолвия БТ (рабочая точка на переменном токе).
Резисторы R1, R2, R3 обеспечивают выбранный режим тишины БТ. Конденсатор S3 служит блокирующим (шунтирующим) конденсатором, за исключением делителя напряжения, который образует резистор R3 в схеме ОЭ или резистор R1, R2 в базовой цепи.
Для анализа электронных схем необходимо знать, как токи и напряжения между электродами БТ связаны между собой, то есть его вольт-амперная характеристика (вах).
При анализе схем уе ли удобно использовать семейства входных и выходных характеристик, приведенных на рис.3.3.
В схемах усиления энергии аналоговых сигналов используется активный режим БТ. В активном режиме эмиттерный переход БТ смещен вправо, а коллекторный-назад.
Для оценки параметров усилителя в режиме “малого сигнала” его принципиальная схема приведена к чертежной схеме на переменном токе. На рисунке представлена схема подключения на переменном токе элементов усилительного каскада с U-образным соединением для низких частот. Здесь БТ обозначается Т-образной эквивалентной схемой.
При анализе каскадов усилителя нас интересуют следующие параметры: коэффициент усиления по мощности КР, коэффициент усиления по напряжению КУ, коэффициент усиления по току К1, входное сопротивление в диапазоне низких частот каскада усилителя РКИР и выходное сопротивление РЧИКИР. При низких частотах (в квазистатическом режиме) коэффициент усиления БТ по току и п-n переходов не учитывают изменения частоты паразитных емкостей. Емкости конденсаторов S1, S2 и S3 берутся такие большие (МКФ), что их сопротивление на рабочих частотах можно не учитывать. Это также относится к EC источника питания потому что конденсатор Sf шунтируется от источника питания переменным током.
Резисторы R1 и R2 на рисунке 5.1, RC и RU соединены параллельно, как резисторы, и они обозначены R11=R1 R2 и RCU=RC RU в эквивалентной схеме на рисунке 5.4.

a) b) v)
Рисунок 5.1. В схеме ОЭ (a), ОБ (b) и ОК (v)
схемы каскадов усилителей.

Рисунок 5.2. Схема исследования каскадов усилителя в схемах ОЭ , ОБ и ОК.
Применяя к эквивалентным схемам каскадов усилителя определенные методы анализа электрических цепей (например, метод контурных токов), можно получить выражения, определяющие параметры схемы: Схема не усиливает по напряжению (K_U<1), а схема ОБ не усиливает по току (K₁<1). Поскольку схема ОЭ усиливает как по напряжению, так и по току (K_U<1, K₁<1), она обеспечивает наибольшее усиление по мощности. Входное сопротивление схемы УК (Rвход) является наибольшим, а УФ-схема-наименьшим. Наконец, выходное сопротивление цепи УК (Rвых) ОЭ будет иметь наименьшее значение по сравнению с выходными сопротивлениями цепей с ОБ-соединением.
Верхняя предельная частота диапазона частот каскада усилителя БТ будет зависеть от параметров транзистора f_T, значения нагрузки, внутреннего сопротивления (RG) источника сигнала и схемы подключения транзистора. Если внутреннее сопротивление источника сигнала очень мало (R_G→0), схема CU обладает наилучшими высокочастотными характеристиками, в то время как схемы EU и This в этом случае имеют примерно одинаковый f_T. Они получают более высокий балл. (R_G →∞) в случае ЭУ верхняя граница частотного диапазона схемы составляет. Более высокое значение уменьшается, в то время как каскад усилителя ОБ увеличивается. В этом случае, если схема стрелки
по значениям f_T ОЭ приближается к схеме.

1. 
   b)
   

Рисунок 5.3. Усилительный каскад в схеме ОЭ семейство входных (а) и выходных (б) характеристик

Рисунок 4. Схема эквивалентности каскада усилителя в схеме ОЭ.

Описание макета

Принципиальная схема схемы, представленная на рисунке 5.2, дает возможность реализовать любое из трех различных соединений транзистора.
Для осуществления соединений необходимо в определенном порядке изменить положение разъемов, определить клеммы (наконечники) схемы, служащие входами и выходами. Использование таблицы в таких случаях создает удобство.
Таблица 5.1

схема	Состояние разъемов вход в схему U1-2 U3-4 U5-6 U7-8
ЭО	1 4 6 7 вход 2
БО	2 4 6 7 вход 1
КО	1 3 5 8 вход 2

Нагрузки с различными значениями (R7-R10) добавляются в схему с помощью разъема U12-15. Резисторы R4 и R6, последовательно включенные во входную цепь усилителя, служат для измерения входного тока. Эти резисторы действуют как внутреннее сопротивление источника сигнала RG при оценке частотных характеристик усилителя путем подачи входного сигнала на клеммы “вход N1” и “вход N2”. Мачта питается от стабилизированного источника питания с выходным напряжением 10В.

В макете используется германиевый, маломощный, низкочастотный транзистор МР 42. Из его параметров рабочее напряжение U=(30..50) V, коллекторная емкость SC=30 ПФ, максимальная мощность R_MAX=200 МВт.
Параметры других элементов схемы следующие:
R1=1 kOm, R2=11 kOm, R3=5.1 kOm, R4=3.6 kOm, R5=3.6 kOm, R6=47 kOm, R7=20 Om, R8=510 Om, R9=3.6 kOm, R10=10kOm, S₁=S₂=S₃=20 mkF.
Порядок выполнения работ:
Подключите мачете к электросети. Подготовьте к работе генератор стандартных сигналов (ССГ) и прибор для измерения переменных напряжений (милливольтметр) с высоким входным сопротивлением.
4. Обработка результатов эксперимента
4.1. По результатам измерения неизменных напряжений в контрольных точках определить тихий режим транзистора при каждом из рекомендуемых значений напряжения источника питания. Определите параметры транзистора при каждом заданном состоянии покоя.
4.2. Транзистор 4.1. определить коэффициенты усиления каскада усилителя по напряжению (ку), по мощности (КР), а также входное и выходное сопротивления на основе параметров, определенных в п. 1 и известных параметров других элементов схемы.
4.3. На основании результатов экспериментов и расчетов сравнить различные схемы подключения транзистора.

Содержание отчета:
- параметры исследуемого транзистора.
- принципиальная схема макета лабораторной работы.
- для каждого этапа выполняемой работы – наименование этапа и полученные результаты (в виде таблиц, графиков и оссилограмм).
- краткое резюме полученных результатов.
Контрольные вопросы
1. В чем отличия (схемы, параметры и характеристики) усилительных каскадов ОБ, ОЭ и ОК ?
2. Начертите эквивалентную схему транзистора, каскада транзисторного усилителя.
3. Измерить (определить) входное и выходное сопротивление усилителя, коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности.
4. Причины появления искажений сигнала в фазе транзисторного усилителя.
5. Как вы понимаете предельную частоту?


Вывод:
В этом лабораторном работе мы изучили исследование схемы ОБ усилителя, выполненной в БТ; исследование влияния величины нагрузочного (омического) сопротивления на параметры усилителя.