ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.03.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Задание рабочей точки в транзисторном каскаде
Цель:
1.Построение нагрузочной линии транзисторного каскада.
2.Задание рабочей точки транзисторного каскада.
3.Исследование параметров рабочей точки транзистора.
4.Определение статического коэффициента передачи транзистора по экспериментальным данным.
Порядок проведения экспериментов
2.1 Определение статического коэффициента передачи тока транзистора и получение выходной характеристики
|
Номер варианта |
Тип транзистора |
βF1
|
βF2
|
|
7 |
2N3390 |
685.8 |
400 |
Таблица 2 – Результаты измерений I K выходной характеристики
|
Еб (В) |
Іб |
Ек (В) |
|||||
|
0,1 |
0,5 |
1 |
5 |
10 |
20 |
||
|
1,66 |
0,3893 |
5,746 |
5,768 |
5,794 |
5,796 |
5,798 |
0,3893 |
|
2,68 |
0,8177 |
12,62 |
12,65 |
12,65 |
12,65 |
12,65 |
0,8177 |
|
3,68 |
1,239 |
19,42 |
19,42 |
19,42 |
19,42 |
19,42 |
1,239 |
|
4,68 |
1,666 |
26,21 |
26,2 |
26,2 |
26,2 |
26,2 |
1,666 |
|
5,7 |
2,1 |
33,16 |
33,18 |
33,18 |
33,18 |
33,18 |
2,1 |
IБ = 48,41 мкА
IК = 33,18 мА
UКЭ = 10 B
2.2 Исследование параметров рабочей точки при задании тока базы с помощью одного резистора.
2.2.1 Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора, напряжения коллектор-эмиттер, напряжения база-эмиттер.
IБ = 19,96 мкА
IК = 9,901 мА
UБЭ = 833,5 мB
UКЭ = 198 мB
2.2.2 Для схемы на рисунке 6 по формулам из раздела "Краткие сведения из теории" вычислить базовый ток, используя значение напряжения U БЭ0 полученное в п. 2.2.1. Ток коллектора вычислить, используя значение тока базы и рассчитанное значение βF. Вычислить напряжение коллектор-эмиттер. Сравните результаты с экспериментальными данными.
Базовый ток транзистора определяется как ток через сопротивление в цепи базы RБ
Ток коллектора вычисляется по формуле:
Напряжение коллектор-эмиттер определяется из уравнения нагрузочной прямой:
2.2.3 Постройте нагрузочную прямую по постоянному току на выходной характеристике транзистора, используя значения токов и напряжений, полученные в пункте 2.2.1, определить рабочую точку (Q) на нагрузочной линии и отметить еѐ положение на графике.
2.2.4 Двойным щелчком на изображении транзистора от- крыть диалоговое окно выбора модели транзистора. Строка с наименованием транзистора будет подсвечена. Чтобы редактировать параметры модели транзистора, нажмите Edit. Измените коэффициент передачи по току ( βF ) до значения βF2 (по умолчанию должно стоять значение βF1 ), потом нажмите Accept. Нажмите Accept еще раз, чтобы вернуться к схеме. Изменение коэффициента βF позволяет убедиться, что замена
транзисторов приводит к изменению тока коллектора. Включить схему. Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер.
IБ = 19,97 мкА
IК = 7,663 мА
UКЭ = 4,675 B
2.2.5 По новым значениям напряжения коллектор-эмиттер и тока коллектора определить новую рабочую точку на нагрузочной прямой, построенной в п. 2.2.3. Отметить ее положение на графике. Восстановите прежнее значение коэффициента передачи по постоянному току βF1 транзистора β = βF1
2.3 Исследование параметров рабочей точки при задании тока базы с помощью делителя напряжения
2.3.1 Открыть файл lw3_2.ewb со схемой, изображенной на рисунке 7. Включить схему. Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора, тока эмиттера, напряжения коллектор-эмиттер и напряжения на базе. Вычислить коэффициент передачи β
IБ = 5,523 мкА
IК = 3,797 мА
IЭ = 3,803 мА
UКЭ = 7,895 B
UБ = 3,319 B
RK = 2000 Ом
RЭ = 660 Ом
2.3.2 Для схемы рисунке 7 по формулам из раздела "Краткие сведения из теории" вычислить значение напряжения в точке U Б . Вычислить ток эмиттера и рассчитать ток коллектора по полученному значению тока эмиттера ( U БЭ0 = 0,7 B ), вычислить значение напряжения коллектор-эмиттер по полученным ранее току коллектора и току эмиттера.
Расчет каскада в усилительном режиме.
Ток коллектора в усилительном режиме описывается уравнением нагрузочной прямой:
Ток базы определяется из выражения:
Ток коллектора связан с током эмиттера следующим выражением:
Напряжение на базе транзистора равно:
Далее рассчитываются сопротивления и делителя напряжения. R1 2R2
Рабочая точка определяется пересечением нагрузочной прямой и выходной характеристики транзистора. При известных значениях сопротивлений и ток базы транзистора равен: R1 R2
Ток эмиттера определяется по падению напряжения на со- противлении в цепи эмиттера и вычисляется как разность потенциалов :
Значение напряжения коллектор-эмиттер вычисляется по закону Кирхгофа:
2.3.3 Построить нагрузочную прямую по постоянному току на выходной характеристике транзистора. Используя значения токов и напряжений, полученных в пункте 2.3.1 определить рабочую точку (Q) и отметить еѐ положение на графике.
2.3.4 Двойным щелчком на изображении транзистора открыть диалоговое окно выбора модели транзистора. Строка с наименованием транзистора будет подсвечена. Чтобы редактировать параметры модели транзистора, нажмите Edit. Измените коэффициент передачи по току ( βF ) до значения βF2, потом нажмите Accept. Нажмите Accept еще раз, чтобы вернуться к схеме. Изменение коэффициента β позволяет убедиться, что замена транзисторов приводит к изменению тока коллектора. Включить схему. Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер.
IБ = 9,435 мкА
IК = 3,784 мА
UКЭ = 9,929 B
2.3.5 По новым значениям напряжения база-эмиттер и тока коллектора определить положение рабочей точки на нагрузочной прямой, построенной в пункте 2.3.3 и отметить еѐ положение на графике. Восстановите прежнее значение коэффициента передачи по постоянному току ( βF ) транзистора βF = βF1
2.4 Исследование параметров рабочей точки при задании тока базы с помощью дополнительного источника в цепи эмиттера
2.4.1 Открыть файл lw3_3.ewb со схемой, изображенной на рисунке 8. Включить схему. Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора, тока эмиттера, напряжения коллектор-эмиттер и напряжения на базе. Вычислить статический коэффициент передачи β
IБ = 8,561 мкА
IК = 5,997 мА
IЭ = 6,006 мА
UКЭ = 7,993 B
UБ = -171,2 мB
2.4.2 Для схемы на рисунке 8 по формулам из раздела "Краткие сведения из теории" вычислить напряжение в точке U Б по измеренному ранее значению тока базы, рассчитать ток эмиттера и вычислить ток коллектора по величине тока эмиттера ( U БЭ0 = 0,7 B ). Вычислить значение напряжения коллектор эмиттер по полученным значениям тока эмиттера и тока коллектора.
