ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Построить график I
б
(U
бэ
) при U
кэ
=U
кэ
∗
. Для значения I
б
=I
б
∗
по наклону зависимости
I
б
(U
бэ
) определить величину входного сопротивления транзистора R
вх
(см. ф-лу (5)).
Упражнение 3. Наблюдение эффекта усиления переменного сигнала
транзистором.
Зная величины β и R
вх
, найденные в предыдущих упражнениях для определенного
режима работы транзистора (U
кэ
=U
кэ
∗
, I
б
=I
б
∗
), а также зная сопротивление резистора
нагрузки R
н
(см. на монтажной панели), можно вычислить величину коэффициента
усиления транзисторного усилителя, в котором транзистор стоит в указанном режиме, а в
качестве нагрузки используется резистор R=R
н
. Вычислить коэффициент усиления К (см.
ф-лу (10)).
Снять короткозамыкающую перемычку с резистора R
3
. С помощью потенциометров
R
1
и R
4
установить режим работы транзистора по постоянному току, соответствующий
выбранному по результатам предыдущих упражнений (U
кэ
=U
*
кэ
, I
к
=I
*
к
). Вольтметр В
1
исключить из схемы. Включить генератор и подать с него небольшое переменное
напряжение U (например, 10 мВ) частоты (например, 1 кГц) на вход транзистора
вх
U
~
(через конденсатор С
1
). Величина этого напряжения определяется по измерительному
прибору генератора.
Подключить к схеме в соответствии с рис. 6 осциллограф, и на его экране получить
изображение сигнала, действующего на входе транзистора, а затем – на выходе. Убедиться
в том, что выходной сигнал сохранил свою гармоническую форму. Если же нет, то
добиться этого, уменьшив
вх
U
~
. Меняя режим работы транзистора по постоянному току,
т. е. перемещая рабочую точку на плоскости I
к
, U
кэ
, можно видеть, что при приближении
рабочей точки к краям линейных участков характеристик I
к
(U
кэ
) наступает искажение
формы усиливаемого сигнала.
Вернувшись к оптимальному режиму работы транзистора, т. е. при U
*
кэ
и I
*
к
и при
достаточно малом
вх
U
~
, измерить величину переменного напряжения на выходе
транзистора
вых
U
~
по его изображению на экране осциллографа:
,
22
~
yy
вых
LC
U
=
(11)
где
вых
U
~
– эффективное значение напряжения (в вольтах). С
y
– чувствительность
осциллографа, указанная на его лицевой панели (в вольтах на большое деление шкалы на
экране осциллографа), L
y
– размер изображения исследуемого напряжения по вертикали (в
больших делениях).1/(2
2
) – коэффициент, обусловленный переводом величины,
наблюдаемого сигнала на экране осциллографа (удвоенная амплитуда) в эффективное
значение.
Вычислить коэффициент усиления сигнала, получаемый экспериментально:
.
~
~
вых
вх
эксп
U
U
К
=
(12)
Сравнить К
эксп
и К
теор
.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой транзистор n-p-n типа?
2. Какую роль играет эмиттер, база и коллектор в транзисторе?
3. Почему базу транзистора делают тонкой?
4. Какие носители заряда являются основными и неосновными в эмиттерной,
базовой и коллекторной областях?
9
9
Построить график Iб(Uбэ) при Uкэ=Uкэ∗. Для значения Iб=Iб∗ по наклону зависимости
Iб(Uбэ) определить величину входного сопротивления транзистора Rвх (см. ф-лу (5)).
Упражнение 3. Наблюдение эффекта усиления переменного сигнала
транзистором.
Зная величины β и Rвх, найденные в предыдущих упражнениях для определенного
режима работы транзистора (Uкэ=Uкэ∗, Iб=Iб∗), а также зная сопротивление резистора
нагрузки Rн (см. на монтажной панели), можно вычислить величину коэффициента
усиления транзисторного усилителя, в котором транзистор стоит в указанном режиме, а в
качестве нагрузки используется резистор R=Rн. Вычислить коэффициент усиления К (см.
ф-лу (10)).
Снять короткозамыкающую перемычку с резистора R3. С помощью потенциометров
R1 и R4 установить режим работы транзистора по постоянному току, соответствующий
выбранному по результатам предыдущих упражнений (Uкэ=U*кэ, Iк=I*к). Вольтметр В1
исключить из схемы. Включить генератор и подать с него небольшое переменное
~
напряжение U (например, 10 мВ) частоты (например, 1 кГц) на вход транзистора U вх
(через конденсатор С1). Величина этого напряжения определяется по измерительному
прибору генератора.
Подключить к схеме в соответствии с рис. 6 осциллограф, и на его экране получить
изображение сигнала, действующего на входе транзистора, а затем – на выходе. Убедиться
в том, что выходной сигнал сохранил свою гармоническую форму. Если же нет, то
~
добиться этого, уменьшив U вх . Меняя режим работы транзистора по постоянному току,
т. е. перемещая рабочую точку на плоскости Iк, Uкэ, можно видеть, что при приближении
рабочей точки к краям линейных участков характеристик Iк (Uкэ) наступает искажение
формы усиливаемого сигнала.
Вернувшись к оптимальному режиму работы транзистора, т. е. при U*кэ и I*к и при
~
достаточно малом U вх , измерить величину переменного напряжения на выходе
~
транзистора U вых по его изображению на экране осциллографа:
~ C L
U вых = y y , (11)
2 2
~
где U вых – эффективное значение напряжения (в вольтах). Сy – чувствительность
осциллографа, указанная на его лицевой панели (в вольтах на большое деление шкалы на
экране осциллографа), Ly – размер изображения исследуемого напряжения по вертикали (в
больших делениях).1/(2 2 ) – коэффициент, обусловленный переводом величины,
наблюдаемого сигнала на экране осциллографа (удвоенная амплитуда) в эффективное
значение.
Вычислить коэффициент усиления сигнала, получаемый экспериментально:
~
U вх
К эксп = ~ . (12)
U вых
Сравнить Кэксп и Ктеор.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой транзистор n-p-n типа?
2. Какую роль играет эмиттер, база и коллектор в транзисторе?
3. Почему базу транзистора делают тонкой?
4. Какие носители заряда являются основными и неосновными в эмиттерной,
базовой и коллекторной областях?
