1. Установите ключ в разъем модуля М5 лабораторного стенда. Внешний вид модуля показан на рис.8.1.
Рис. 8.1.
2. Загрузите и запустите программу Lab8(M5).vi. На экране появится изображение лицевой панели ВП (рис.8.2), необходимого для выполнения лабораторного задания.
Рис. 8.2.
3. Запустите программу, нажав кнопку RUN c изображением стрелки в верхней части рабочего окна .
4. Установите переключатель «К» модуля М5 в положение «1». При этом в цепь коллектора транзистора будет включен резистор сопротивлением 300 Ом.
5. Для построения вольтамперных характеристик транзистора нажмите кнопку «Построение ВАХ». На графические индикаторы «Входная ВАХ» и «Выходные ВАХ» будут выведены соответствующие характеристики. Если выходные характеристики расположены неравномерно или выходят за пределы экрана индикатора их можно построить заново. Для этого с помощью цифровых элементов управления, расположенных слева от графика «Выходные ВАХ», измените заданные по умолчанию значения напряжения источника питания в цепи базы, для которых измеряются выходные ВАХ. После внесенных изменений нажмите на кнопку «Построение ВАХ». Полученные изображения ВАХ транзистора скопируйте в отчет.
6. Установите с помощью органов управления на лицевой панели ВП амплитуду напряжения источника входного гармонического напряжения иист..m=0 и величину напряжения источника питания в цепи коллектора ЕK.=5 В. Нажмите кнопку «Измерение». На графике выходных характеристик транзистора появится изображение линии нагрузки. Скопируйте изображение, полученное на графическом индикаторе, в отчет.
7. Регулируя напряжение источника смещения базы +ЕБ., установите такое значение тока базы IБ., при котором рабочая точка находится в середине линии нагрузки. По цифровым индикаторам лицевой панели ВП определите и занесите в табл.6.1 параметры статического режима транзисторного каскада с общим эмиттером.
Таблица 6.1
RК.,Ом
IБ.,мкА
UБ.Э.,B
IK.,мА
UK.,B
8. Постепенно увеличивая амплитуду входного сигнала иист.m, получите на графическом индикаторе ВП максимальный неискаженный выходной сигнал. Скопируйте изображение выходного сигнала в отчет. Сопоставьте осциллограммы и сделайте вывод о соотношении фаз входного и выходного сигналов транзисторного каскада с общим эмиттером.
9. Измерьте значения амплитуд входного UBX.и выходного UBЫXсигналов. Для этого, используя визирные линии графических индикаторов, определите максимальное (umax) и минимальное (umin) мгновенные значения напряжения по осциллограмме соответствующего сигнала. Для удобства измерений масштаб шкалы вертикальной оси графика может быть изменен с помощью цифровых элементов управления, задающих ее начальное и конечное значения. При отсчете значений напряжения используйте цифровые индикаторы, совмещенные с ползунковыми регуляторами ВП. Амплитуду сигнала вычислите по формуле
.
Полученные результаты запишите в отчет.
10. Используя полученные в п.8 значения амплитуд входного и выходного сигналов, определите коэффициент усиления транзисторного каскада по формуле
.
Результат запишите в таблицу.
Таблица 6.2.
RК.,Ом
UВХmax
UВХmin
UВЫХmax
UВЫХmin
UmВХ
UmВЫХ
KU
KU
10. Вычислите коэффициент усиления транзисторного каскада по формуле
.
Согласно выражению при отсутствии сопротивления нагрузки (RH=∞) имеем rK=RK. При определении rЭпо формуле
можно считать что IЭ ≈ IK и использовать значение тока коллектора из табл.6.1. Сравните полученный результат со значением коэффициента усиления транзисторного каскада, определенным в п. 10. Выводы и результаты запишите в отчет.
11. Исследуйте, как влияет положение рабочей точки на работу транзисторного каскада с общим эмиттером. Для этого, регулируя напряжение источника питания в цепи базы ЕБ, измените значение тока базы примерно на (30 ÷ 40)% от величины IБ, полученной в п. 6, сначала в сторону увеличения, а затем в сторону уменьшения. Пронаблюдайте характер искажения выходного сигнала. Скопируйте в отчет изображение, полученное на графическом индикаторе ВП в обоих случаях. Объясните причину наблюдаемых искажений выходного сигнала.
12. Установите переключатель «К» модуля М5 в положение «2». При этом в цепь коллектора транзистора будет включен резистор сопротивлением 510 Ом. Повторите исследования, предусмотренные пп.4 - 11.
13. Установите переключатель «К» модуля М5 в положение «3». При этом в цепь коллектора транзистора будет включен резистор сопротивлением 1 кОм. Повторите исследования, предусмотренные пп.4 - 11.
14. Сравните результаты, полученные при разных значениях сопротивления резистора в цепи коллектора. Выводы запишите в отчет.
15. Выключите ВП, для чего нажмите на лицевой панели ВП кнопку «Завершение работы».
Контрольные вопросы.
1. Какие вам известны режимы работы биполярного транзистора?
2. Какие вам известны способы задания режима работы по постоянному току в транзисторном каскаде с общим эмиттером?
3. Как построить линию нагрузки на семействе выходных характеристик биполярного транзистора?
4. От каких параметров зависит коэффициент усиления транзисторного каскада с общим эмиттером?
5. При каком условии биполярный транзистор будет находиться в режиме отсечки?
6. Чем определяется падение напряжения между коллектором и эмиттером в режиме насыщения?
.
.
.
.
при отсутствии сопротивления нагрузки (RH=∞) имеем rK=RK. При определении rЭ по формуле