2. Описание экспериментальной установки

Рис. 16. Лабораторный макет

В состав лабораторной установки входят: лабораторный макет, магазин сопротивлений, генератор синусоидальных сигналов, осциллограф, цифровой вольтметр и соединительные провода. Лабораторный макет (рис. 16) содержит два встроенных регулируемых источника постоянного напряжения E и E_б, а также стрелочные мили- и микроамперметры. Исследуемый транзистор, коллекторный и эмиттерный резисторы R_к и R_э, а также выходной конденсатор C₂ установлены на съемных панелях и могут меняться. В качестве резистора R_б, необходимого для построения каскада с ОЭ используется встроенный переменный резистор. База транзистора с помощью тумблера подключается либо к источнику постоянного напряжения E_б, либо к резистору R_б и входному конденсатору C₁.

3. Порядок выполнения работы

1. При домашней подготовке изучить методические указания и нарисовать в лабораторном журнале функциональные схемы измерений семейства статических ВАХ транзистора, а также схему каскада с общим эмиттером.

2. Включить перемычку вместо резисторов R_к и R_э, с помощью тумблера подключить базу транзистора к источнику напряжения E_б, установить напряжение u_кэ = E = 5 В и измерить входную статическую ВАХ транзистора i_б(u_бэ), изменяя напряжение источника E_б так, чтобы ток базы i_б не превышал 200 мкА. Измерения провести для 8–10 значений тока базы. Для измерения напряжений использовать цифровой вольтметр.

3. Проделать п. 3.2 при значениях напряжения u_кэ = E = 10 В и 15 В.

4. Построить семейство статических входных ВАХ исследуемого транзистора и по графикам оценить дифференциальное сопротивление базы r_б (5).

5. Не изменяя схему измерений, установить такое значение напряжения u_бэ = E_б, чтобы базовый ток транзистора был равен 50 мкА. Изменяя с помощью источника E напряжение u_кэ в обоих диапазонах напряжений, снять 8–10 значений коллекторного тока i_к при постоянном токе базы.

6. Проделать п. 3.5 для значений базового тока i_б = 100 и 150 мкА.

7. .Построить семейство статических выходных ВАХ транзистора и, пользуясь выражениями (1) и (5), оценить по графикам значения коэффициента передачи тока базы  и дифференциального сопротивления коллектора

8. На лабораторном макете собрать схему усилителя с ОЭ, для чего переключить тумблер в верхнее положение (при выключенном макете). Установить в гнездо коллекторный резистор R_к (по указанию преподавателя) и, используя выражение (13), рассчитать и установить значение сопротивления R_б. Подключить к выходу усилителя в качестве нагрузки магазин сопротивлений, установить его значение, равным 1–2 кОм и рассчитать по формуле 14 значение выходной емкости C₂. Выбрать из имеющихся конденсаторов соответствующий расчету и установить его в разъем.

9. Включить макет и установить напряжение источника E равным 12–15 В. Подать на вход усилителя синусоидальный сигнал с частотой 1–50 кГц и с помощью осциллографа определить максимальную амплитуду входного сигнала, при которой усиление будет происходить без значительных искажений. Измерить коэффициент усиления построенного каскада как с нагрузкой, так и без нее. Сравнить измеренные значения с теоретическим, вычисленным по формуле (9).

10. Отчет должен содержать наименование и цель работы, краткий конспект теоретических сведений, функциональные схемы измерения статических ВАХ транзистора, измеренные ВАХ и рассчитанные параметры транзистора, а также схему усилителя с ОЭ и его характеристики.