Исследование характеристик полупроводниковых приборов.

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 28

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Выполнил: студент гр. Б3205а

Ким С.Г.

Бекасов К.Н.

Поверил: доцент Хананнов А. М.

Дата: 21.03.2014.

Отчет по выполнению лабораторной работы по ФОЭ №2:

Исследование характеристик полупроводниковых приборов.

Цель работы: Ознакомится с работой каскада усилителя переменного тока. Приобрести навыки определения характеристик каскада и выбора режима его работы.

1. Исходные данные.

В, В, .

Ом, Гц,

Ом, рад/с,

Рис.1 Каскад переменного тока с общим эмиттером и фиксированным током эмиттера в режиме покоя

2. Предварительный расчет.

Используя программное обеспечение Mathcad, по исходным данным рассчитаем неизвестные характеристики элементов цепи.

Из условия получения максимального к.п.д. выбирается коллекторное сопротивление , где R_Н считается известным.

Т.е: Ом.

Задаемся В.

Из условия получения максимальной амплитуды переменного сигнала выбирается коллекторное напряжение ,

где U_КЭнас – напряжение коллектор-эмиттер полностью открытого (насыщенного) транзистора и приблизительно равно .

Т.е:

В.

Определяем коллекторный ток:

А.

Определяем, из выражения (3), эмиттерное сопротивление Ом.

Определяем базовый ток транзистора , где - коэффициент передачи (усиления) транзистора по току в схеме с общим эмиттером.

Т.е: А.

Задаемся выходным сопротивлением делителя напряжения , где r_ВХ – входное дифференциальное сопротивление транзистора равное Ом при найденном А.

Значит: Ом.

Определяем коэффициент передачи делителя

,

где В.

Значит:

Определяем сопротивления делителя:

Ом,

Ом.

Рассчитаем входное сопротивление:

Ом.

Рассчитаем емкости С1, С2, С_Э по следующим формулам:

Ф,

Ф,

Ф.

3. Экспериментальная часть.

Соберем испытательную схему усилительного каскада согласно рис.1, используя моделирующий пакет программ Electronics Workbench.

3.1. При нулевом входном сигнале были измерены постоянные напряжения на базе, эмиттере и коллекторе транзистора, которые были равны:

В, В, В.

Из полученных данных можно убедиться, что они близки к расчетным значениям.

3.2. Изменяя амплитуду входного сигнала, были измерены переменное напряжение на входе каскада, коллекторе транзистора и нагрузке более чем для четырех точек в линейной области, при отсутствии заметных искажений выходного напряжения, и более четырех точек в нелинейной области. Результаты эксперимента занесены в табл.3.1.

Таблица 3.1

Передача сигналов переменного тока в каскаде с общим эмиттером

, мВ	5	10	12	15	25	30	35	40	50	60	70
, В	0,186	0,372	0,446	0,556	0,921	1,1	1,28	1,45	1,78	2,09	2,37
, В	0,185	0,37	0,444	0,554	0,917	1,09	1,27	1,44	1,77	2,08	2,36

На основе полученных данных построим зависимости и ( Рис 3.1.).

Рис 3.1. Зависимости и .

На рисунке 3.2. и 3.3 изображены формы напряжений и при работе усилителя в линейной и нелинейной областях соответственно.

Рис 3.2. Формы напряжений на коллекторе и нагрузке при работе усилителя в линейной области ( мВ).

Рис 3.3. Формы напряжений на коллекторе и нагрузке при работе усилителя в нелинейной области ( мВ).

3.3. Для расчета зависимости коэффициента усиления по напряжению от амплитуды напряжения входного сигнала для каждого значения воспользуемся формулой: .

Результаты расчета сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Зависимость коэффициента усиления по напряжению от входного сигнала

, мВ	5	10	12	15	25	30	35	40	50	60	70
K U	0,037	0,037	0,037	0,0369	0,0366	0,0363	0,0362	0,036	0,0354	0,0346	0,0327

На основе полученных данных построим зависимость ( Рис 3.4.).

Рис 3.4. Зависимость