6. Содержание отчета

6.1. Цель работы.

6.2. Схемы исследуемых транзисторных каскадов.

6.3. Расчеты в соответствии с вариантом домашнего задания.

6.4. Результаты измерений, предоставленных в виде таблицы.

6.5. Выводы по работе.

22

7. Контрольные вопросы

7.1. Как достигается фиксация тока базы в схеме с ФТБ?

2. Какие причины приводят к нестабильности работы транзистора под

воздействием температуры?

7.3. Как осуществляется фиксация напряжения база-эмиттер в схеме с

ФНБ?

4. В чем заключается разница в отношении температурной нестабильно

5. сти между германиевым и кремниевым транзистором?

6. Как осуществляется стабилизация в схеме с коллекторной стабилизацией?

7. Как осуществляется стабилизация в схеме с эмиттерной стабилизацией?

8. Как экспериментально определить нестабильность тока коллектора

при воздействии температуры?

4. Поясните методику расчета нестабильности тока коллектора.

5. Как определяется входное сопротивление транзистора?

7.10. Какая из исследуемых схем обеспечила лучшую стабильность тока

коллектора и почему?

11. Как влияет температура на обратный ток коллектора I^T_k0 = I_КБ0?

12. Как рассчитать изменение статического коэффициента усиления по току в схеме с общим эмиттером при воздействии температуры?

13. Как влияет температура на величину напряжения U_бэ0 на базе БПТ?

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АНАЛОГОВЫХ ЕАСКАДОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ЕГО ВКЛЮЧЕНИЯ В СХЕМАХ

1. Цель работы

В работе преследуются следующие цели: изучить основные схемы одиноч­ных каскадов на биполярных и полевых транзисторах; ознакомиться с методами стабилизации точки покоя транзисторных каскадов; исследовать влияние элементов схем на параметры усилителей.

23

2. Домашнее задание

Изучить теоретические разделы курса и соответствующий мате­риал, рассмотренный на лекциях. Ознакомиться с содержанием и методикой выполнения лабораторной работы по данному руководству, изучить схемы ис­следуемых транзисторных каскадов.

Данные индивидуального задания

1. Тип биполярного транзистора: прп для N – чётных; рпр – для N- нечётных.

2. Напряжение питания, в вольтах: Е_п = E_K = 10 ± ((N-Г)/2). Знак «плюс» для ( N + S) – чётном, при ( N + S) – нечётном выбирается знак «минус».

3. Допустимый коэффициент температурной нестабильности каскада: S_доп = 5 + N + Г.

4. Внутреннее сопротивление генератора Ri = (10 + S) Ом.

5. Тип схемы пересчёта: ОК – при (N + S + Г ) – чётном, ОБ – при (N + S + Г ) – нечётном.

6. Тепловой ток, в микроамперах: I_к0^Т = 0,1хS mkA (или паспортные данные).

7. Сопротивление нагрузки, в кОмах: Г, (10 + N) кОм.

Примечание: N – последняя цифра номера зачётной книжки (студенческого билета).

S – номер студента в списке журнала.

Г – последняя цифра номера группы.

1. В соответствии с вариантом построить статические вольт – амперные характеристики транзистора.

2. Построить нагрузочную прямую на выходных ВАХ и выбрать рабочую точку.

3. По ним определить значения Н – параметров (h₁₁, h₁₂, h₂₁, h₂₂ ) для схемы с ОЭ, по постоянному переменному току результаты занести в таблицу. 1

4. Рассчитать электрические параметры БПТ по постоянному и переменному току в схеме с ОЭ по формулам (1) – (5).

24

(1)

, I_K0 - значение тока коллектора в рабочей точке.

(2)

или из условия падения напряжения на сопротивлении R_Ф от 1 до 2,5 % от Е_К

(3)

(4)

. (5)

Примечание: Поскольку данные для расчёта получены методом случайных чисел, при расчёте могут быть получены неверные данные (например отрицательное значение сопротивления R_Э), это означает, что для достижения заданного значения коэффициента температурной нестабильности S_ДОП требуется увеличить величину коллекторного напряжения Е_Р. На практике это требование невыполнимо по многим причинам. В этом случае можно рекомендовать такую последовательность действий:

1. Задаются величиной эмиттерного сопротивления из условия

R_Э = .

25

2. Из выражения (4) находят достигаемое значение коэффициента S_ДОП

5. Рассчитывают теоретические значения основных электрических параметров аналогового каскада с ОЭ по постоянному и переменному току

( R_вх, R_вых, К_i, K_U ) по формулам (6) – (9):

R_вх = h₁₁ || R_б1 || R_б2 (6)

R_вых = Rк || (1 / h₂₂) || R_Н (7)

К_i = 20*lg[h₂₁/(1+h₂₂*R_н)] , дБ (8)

K_U = 20*lg[h₂₁*R_н / h₁₁], дБ (9)

Рис. 11. Схема каскада на БПТ. Рис. 12 Схема каскада на ПТ.

Результат занести в таблицу 12

Таблица значений по постоянному и переменному току

Таблица 12

Расчётный параметр	Единица измерения	Значение
		Теория	Практика
1. Входное сопрот. (Rвх).	кОм
2. Выходное сопрот. ( Rвых)	кОм
3. Коэф - т ус-я по току (Кi ).	дБ
4. Коэф - т ус-я по напряж. (КU).	дБ

26

6. Рассчитать Н – параметры по постоянному и переменному току для схемы, выбранной в п.5 индивидуального задания (формулы (10) – (13) для схемы с ОК (14) – (17) или для схемы с ОБ): Данные необходимо занести в табл. 12

7. Рассчитать электрические параметры второго каскада по постоянному и переменному току, сравнить их с аналогичными для схемы с ОЭ. Сделать сравнительные выводы. Результаты сравнения занести в табл. 13

Таблица 13

h11к = h11э (10)	h11б = h21э / (1 + h21э) (14)
h12к ≈ 1 (11)	h12б = (15)
h21к = (1 + h21э) (12)	h21б = h21э / (1+ h21э) (16)
h22к = h21э (13)	h22б = h22э / (1+ h21э) (17)

Сравнительная таблица электрических параметров по постоянному и переменному току для схемы каскада с ОЭ и каскада с ОБ (ОК).

Таблица 14

Параметры	Схема с ОЭ		Схема с ОБ		Схема с ОК
	Теория	Практика	Теория	Практика	Теория	Практика
h11, Ом
h12
h21
h22, мСм

8. Рассчитать параметры элементов каскада на ПТ со встроенным каналом (p - канал при (N + S + Г ) – чётном, n - канал при (N+S + Г ) – нечётном) по формулам (18) – (20):

, (18)

где U_з – начальное смещение, I_смещ – ток стока при U_зи = 0, I_с – ток стока в рабочей точке.

27

Таблица 15

Расчётные параметры	Каскад с ОЭ		Каскад с ОБ (коллект.)
	По пост. току	По перем. току	По пост. току	По перем. току
Вход. сопротивление
Выход. сопротивление
Коэф. ус. по току
Коэф. ус по напряжению

(19)

где U_си – напряжение сток-исток в рабочей точке.

(20)

Сопротивление R_д2 необходимо выбрать в пределах от нескольких сотен килоом до нескольких мегаом.