Исследование ВАХ биполярного транзистора (Лабораторная работа)

Цель работы

Изучение семейства ВАХ биполярного транзистора, работы усилителя в линейном и нелинейном диапазоне (режимы большого и малого сигналов), влияние элементов схемы на его характеристики.

Ход работы

I. Расчётная часть.

1. Снять входные ВАХ транзистора (рис. 1). Изменяя при этом Eк 0/30В.

2. Заполнить таблицу.

3. Снять выходные ВАХ (рис. 2) при изменение Ib 1/30mA.

4. Заполнить таблицу.

5. С помощью MCAD, получить аппроксимирующие функции входной I_Б(U_Б) и семейство выходных I0(Uк),I1(Uк),...,I5(Uк) характеристик.

6. Построить нагрузочную характеристику

I(U)=(-U+Eк)/Rк принять: Eк=10В, Rк=0,0666кОм.

7. По аппроксимирующему выражению входной характеристики находим базовый ток точки покоя.

II. Экспериментальная часть.

1. Собрать схему 1 (усилитель)

2. Снять осциллограмму U1(t) и U2(t).

3. Определить коэффициент усиления Ku=U2/U1, сравнить с расчётами.

4. По показаниям амперметра определить коэффициент по току.

5. В режиме малого сигнала добавим Rэ.

6. Подать сильный сигнал, снять осциллограмму.

7. Сравнить изменение коэффициента усиления с предыдущем случаем при Сэ и без него.

8. Сменить точку покоя с середины линейного участка, путём изменения состояния R1 и R2.

9. Пронаблюдать выходные сигналы при той же амплитуде малого сигнала.

Рис. Схема 1

Входные характеристики:

Входные ВАХ транзистора при различных Ib

Рис. 1

Выходные характеристики:

Выходные ВАХ транзистора при различных Ib

Рис. 2

Получение аппроксимирующих выражений:

Выходные ВАХ:

Точки пересечения нагрузочной прямой и выходных ВАХ:

Аппроксимация проходных характеристик:

Характеристика Характеристика

по напряжению: по току:

Расчет сопротивления делителя (R1 и R2 в кОм):

Схема для подбора сопротивлений R1 и R2:

Режим малого сигнала Re=0, Ce=0:

Ki=Ik/Ib=55.9/0.27=207,03

Ku=VB1/VA1=-5.54019/0.0702586= -788.54

Re=10 Om, Ce=0:

Ki=Ik/Ib=31.1/0.0819= 379.73

Ku=VB1/VA1=-0.515014/0.0706085=-7.2939

Re=10 Om, Ce=20mF:

Ki=Ik/Ib=30.8/0.926= 33.26

Ku=VB1/VA1=-2.5193/0.068989=-36.51

Сменить точку покоя с середины линейного участка,

путём изменения состояния R1 и R2.

Ki=Ik/Ib=61.3/0.261= 234.86

Ku=VB1/VA1=-2.3364/0.06097=-38.32

Режим большого сигнала:

Ki=Ik/Ib=18.5/0.538=34.38

Ku=VB1/VA1=-8.7502/0.68775= -12.722

Выводы

Пронаблюдал семейства ВАХ биполярного транзистора, работу усилителя в режимах большого и малого сигналов, влияние элементов схемы на его характеристики.

Пронаблюдал поведение ВАХ транзистора в схеме с ОЭ. Проделав эксперименты выяснил, что коэффициент усиления по току и напряжению меньше всех при большом сигнале при R=10 Oм и C=20mF


	EWB Исследование ВАХ биполярного транзистора (Лабораторная работа) Цель работы Изучение семейства ВАХ биполярного транзистора, работы усилителя в линейном и нелинейном диапазоне (режимы большого и малого сигналов), влияние элементов схемы на его характеристики. Ход работы I. Расчётная часть. 1. Снять входные ВАХ транзистора (рис. 1). Изменяя при этом Eк 0/30В. 2. Заполнить таблицу. 3. Снять выходные ВАХ (рис. 2) при изменение Ib 1/30mA. 4. Заполнить таблицу. 5. С помощью MCAD, получить аппроксимирующие функции входной I_Б(U_Б) и семейство выходных I0(Uк),I1(Uк),...,I5(Uк) характеристик. 6. Построить нагрузочную характеристику I(U)=(-U+Eк)/Rк принять: Eк=10В, Rк=0,0666кОм. 7. По аппроксимирующему выражению входной характеристики находим базовый ток точки покоя. II. Экспериментальная часть. 1. Собрать схему 1 (усилитель) 2. Снять осциллограмму U1(t) и U2(t). 3. Определить коэффициент усиления Ku=U2/U1, сравнить с расчётами. 4. По показаниям амперметра определить коэффициент по току. 5. В режиме малого сигнала добавим Rэ. 6. Подать сильный сигнал, снять осциллограмму. 7. Сравнить изменение коэффициента усиления с предыдущем случаем при Сэ и без него. 8. Сменить точку покоя с середины линейного участка, путём изменения состояния R1 и R2. 9. Пронаблюдать выходные сигналы при той же амплитуде малого сигнала. Рис. Схема 1 Входные характеристики: Входные ВАХ транзистора при различных Ib Рис. 1 Выходные характеристики: Выходные ВАХ транзистора при различных Ib Рис. 2 Получение аппроксимирующих выражений: Выходные ВАХ: Точки пересечения нагрузочной прямой и выходных ВАХ: Аппроксимация проходных характеристик: Характеристика Характеристика по напряжению: по току: Расчет сопротивления делителя (R1 и R2 в кОм): Схема для подбора сопротивлений R1 и R2: Режим малого сигнала Re=0, Ce=0: Ki=Ik/Ib=55.9/0.27=207,03 Ku=VB1/VA1=-5.54019/0.0702586= -788.54 Re=10 Om, Ce=0: Ki=Ik/Ib=31.1/0.0819= 379.73 Ku=VB1/VA1=-0.515014/0.0706085=-7.2939 Re=10 Om, Ce=20mF: Ki=Ik/Ib=30.8/0.926= 33.26 Ku=VB1/VA1=-2.5193/0.068989=-36.51 Сменить точку покоя с середины линейного участка, путём изменения состояния R1 и R2. Ki=Ik/Ib=61.3/0.261= 234.86 Ku=VB1/VA1=-2.3364/0.06097=-38.32 Режим большого сигнала: Ki=Ik/Ib=18.5/0.538=34.38 Ku=VB1/VA1=-8.7502/0.68775= -12.722 Выводы Пронаблюдал семейства ВАХ биполярного транзистора, работу усилителя в режимах большого и малого сигналов, влияние элементов схемы на его характеристики. Пронаблюдал поведение ВАХ транзистора в схеме с ОЭ. Проделав эксперименты выяснил, что коэффициент усиления по току и напряжению меньше всех при большом сигнале при R=10 Oм и C=20mF