Проведение измерений и обработка результатов. 1. Ознакомиться со схемой установки, написанной на её панели, обратив внимание на выключатели эмиттерного и коллекторного контуров
1. Ознакомиться со схемой установки, написанной на её панели, обратив внимание на выключатели эмиттерного и коллекторного контуров, потенциометр для регулировки напряжения, переключатель вольтметра.
2. Выключить эмиттерный контур и понаблюдать сильный рост эмиттерного тока с увеличением Uэ, т.е. убедиться, что переход Э-Б включен в прямом, пропускном направлении.
3. Выключить эмиттерный, включить коллекторный контур и наблюдать при подаче Uk отсутствие коллекторного тока через переход Б-К, т.е. убедиться, что коллекторный переход включен в обратном направлении и что выходного сигнала на нагрузке нет.
4. Установив потенциометры в положение Uэ=0 и Uk=0, включить оба контура, подать UАБ в пределах 5-7В и в дальнейшем поддерживать UАБ=const, корректируя его с помощью коллекторного потенциометра перед снятием каждой точки. Затем небольшими шагами наращивать эмиттерное напряжение, занося каждый раз в таблицу, составленную произвольным образом, значения UАБ=const, Uэ, Iэ, Ik, . Необходимо следить, чтобы во время записи показаний не было их заметного скачкообразного изменения из-за колебаний напряжения в городской сети. Всего потребуется снять 10-12 равноотстоящих точек в интервале от нулевого до предельного отклонения миллиамперметра. Для контроля качества измерения надо сразу построить график зависимости Iэ, Ik, от Uэ. Должны получиться плавные линии без сильного разброса точек. Рекомендуется перед проведением измерений дать установке прогреться 5-10 минут при предельных токах. Измерения после этого лучше вести в сторону уменьшения Uэ до нуля.
Сделав измерения, необходимо произвести следующие расчёты и построения.
1. Подсчитать мощность входного Рвх и выходного Рвых сигналов, построить график зависимости между ними (масштабы на осях равные).
2. На построенном графике выбрать почти прямолинейный участок (рис. 82), для которого определить дифференциальный коэффициент усиления сигнала по мощности:
.
Рис. 82
3. Высчитать, какие значения эмиттерного напряжения соответствуют началу и концу выделенного на графике мощностей прямолинейного участка. Полусумма этих напряжений будет фигурировать в качестве необходимого напряжения, созданного вспомогательной эмиттерной батареей Uэ, а полуразность – в качестве возможной амплитуды колебаний напряжения входного сигнала ∆Uвх, при котором коэффициент усиления постоянен и форма кривой входного сигнала не искажается.
4. Окончательный итог следует сформулировать так: при напряжении коллекторного питания Ukб=…В падение на эмиттер вспомогательного напряжения Uэ=…В данный транзистор пропорционально усиливает по мощности в К=…раз входной сигнал, где ∆Uвх=…В.
Контрольные вопросы и задания
1. Почему в электронно-дырочном переходе образуется запирающий слой? Что происходит с запирающим слоем при подаче на переход напряжения прямой и обратной полярности?
2. Как объясняется усиленное действие транзистора в схеме с общей базой? Как должна влиять величина нагрузочного сопротивления на коэффициент усиления?
3. Начертить схемы включения транзисторов типов n-p-n и p-n-p по схеме с общей базой и общим эмиттером и расставить знаки полярности напряжений и направлений токов.
4. В каких пределах в данной работе меняется напряжение на нагрузке в области прямолинейного участка графика мощностей?
5. Какова величина нагрузочного сопротивления и сопротивления коллекторного перехода в данной работе?
6. Чему равны дифференциальные входное и выходное сопротивления транзистора в области прямолинейного участка графика мощностей (диф. R определяется как ΔU/ΔI)?
7. Рассказать о преимуществах, которыми обладают транзисторы в сравнении с электронно-вакуумными радиолампами.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 25