Изучить соответствующие разделы курса по конспекту лекции или учебнику.
Измерьте входные и выходные характеристики транзистора.
а) Входная характеристика 
.
Соберите схему, изображенную на рис. 1.
Рис. 1. Схема для снятия входной характеристики транзистора .
Изменяя напряжение на базе (V2) установите значения, предложенные в таблице 1. Снимемте ток базы при разных значениях 
=0, 5, 10 В (V1). Данные занесите в таблицу 1.
Таблица 1
| Iб, А | ||||||||||
| Uбэ, В | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
б) Выходная характеристика 
.
Соберите схему, изображенную на рис. 2.
Рис. 2. Схема для снятия выходной характеристики транзистора .
Изменяя напряжение на коллекторе установите значения, предложенные в таблице 2, измерьте ток коллектора при разных значениях Iб =0,8, 0,4, 0,2 мА. Данные занесите в таблицу 2.
Таблица 2
| Ik, А | |||||||||||
| Uкэ, В | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 1,5 |
Вычислить 
дифференциальный коэффициент передачи тока эмиттера и 
дифференциальный коэффициент передачи тока базы.
Определить h параметры транзистора.
Работа транзистора в усилительном режиме.
Сначала задаем рабочую точку транзистора в статическом режиме. Для этого выбираем напряжения питания и рассчитываем сопротивления коллектора, сопротивления базы транзистора.
Зная максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером, выбираем напряжение питания немного меньше допустимого значения (Ukэ max=30 B, тогда U=25 B).
Рассчитываем сопротивление в цепи коллектора. Напряжения на коллекторе и эмиттере составляет пятьдесят процентов от напряжения питания 0,5U. Зная ток коллектора, и ток базы измеренные в статическом режиме (входная характеристика транзистора при Uбэ=1 В), выбираем сопротивления.
|
|
Пусть ток коллектора равен 
=0,18 А, ток базы 
=1,3 мА, тогда:
.
.
Тогда задание рабочей точке транзистора представлено на схеме, изображенной на рис 3.
Рис. 3. Выбор смещения рабочей точки транзистора.
Подаем на базу через конденсатор переменное входное напряжения амплитудой Um=0,2 В и частотой f=200 Гц и снимаем напряжение с коллектора через конденсатор на сопротивлении R3 рис 4 a) и б).
а)
б)
Рис. 4. а)-схема и б) - напряжение на нагрузке.
В данном примере Uмвых=8,5 В, Uмвх=0,2 В. Коэффициент усиления усилителя:
.
Рассчитать рабочую точку транзистора и снять характеристики. Данные задает преподаватель.
Нелинейные искажения
В идеальном случае коэффициент усиления усилителя напряжения постоянная величина и отклонение выходного напряжения от нуля пропорционально отклонению входного напряжения: Δuвых=–KuΔuвх. Однако строго такой пропорциональности быть не может. Рассмотрим входную характеристику транзистора (рис. 5, слева).
Рис. 5. Нелинейные искажения.
Пусть входной сигнал имеет амплитуду напряжения Um=0,2 В, тогда Δiб1 в момент амплитудного значения сигнала будет 18 мА, а через полпериода, когда uвх примет значение –UmВх= –0,2 В суммарное напряжение эмиттер-база будет UБЭ0 – U mВх = 0,4 В, чему соответствует iб = 1 мА, а Δiб2= – 4 мА.
Как видим (рис. 5, справа), кривая iб(t) не похожа на синусоиду. Положительная полуволна ее увеличивается, отрицательная – уменьшается. Причина в том, что входная характеристика не является прямой линией – она нелинейна. Поэтому и искажения называются нелинейными. Если же мы еще увеличим амплитуду входного сигнала, то в течение всего времени, пока отрицательная полуволна входного напряжения будет иметь значение ниже – 0,3 В, базо-эмиттерный переход окажется заперт и ток базы iб будет равен нулю.
|
|
Для получения искажений:
1. увеличьте входное напряжение (добейтесь срезание напряжения на нагрузки как на положительной так и на отрицательной полуволн);
2. увеличьте 
или 
.
Зарисуйте полученные характеристики. Объясните их.
3. Отчет должен содержать:
1. Схемы измерения.
2. Основные расчетные формулы.
3. Таблицы опытных и расчетных данных.
4. Графики и диаграммы.
5. Выводы по работе.
Вопросы.
1. Объясните принцип действия биполярного транзистора.
2. Какие параметры биполярных транзисторов Вы знаете?
3. Какие основные схемы включения биполярных транзисторов существуют?
4. Существует ли связь между коэффициентами α и β биполярного транзистора?
5. Как задать рабочую точку транзистора?
6. Где на практике применяются биполярные транзисторы?
Литература
1. Касаткин А.С., Немцов М. В. Электротехника.- М.: Издательский центр «Академия», 2008.-544 с.