- •Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур)
- •"Исследование насыщенного транзисторного ключа"
- •Введение.
- •2. Общее описание работы ключа на биполярных транзисторах.
- •3. Описание лабораторного макета.
- •Значения параметров элементов к макету.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Расчет насыщенного ключа на биполярном транзисторе.
3. Описание лабораторного макета.
На лабораторном макете приведен транзисторный ключ, выполненный по схеме с общим эмиттером и посторонним смещением (рис. 10.). С помощью переключателя П1 и тумблера К1 можно построить ключ с ускоряющей емкостью и ненасыщенный ключ с нелинейной обратной связью. На вход ключа поступают импульсы с расширителя, представляющего собой устройство, вырабатывающее из коротких импульсов с генератора сигнал прямоугольной формы и необходимой длительности. На вход расширителя подать с основного выхода внешнего генератора импульсов импульсы положительной полярности длительностью 5 ÷ 10 мкс, амплитудой 10 ÷ 15 В и частотой 10 ÷ 15 кГц. Используя осциллограф, проконтролировать формы сигналов на выходе расширителя и на выходе ключа. С помощью переключателя П3 установить минимальную длительность входного импульса. Синхронизация осциллографа должна осуществляться от внешнего генератора, для чего с дополнительного выхода внешнего генератора импульсов подать сигнал на синхронизирующий вход осциллографа.
Значения параметров переключаемых элементов к макету приведены в табл. 3.1.
Значения параметров элементов к макету.
Таблица 3.1. |
||||
Положение переключателя |
RК, кОм. |
RБ, кОм. |
RСМ, кОм. |
C, пФ. |
1 |
0,75 |
24 |
4,7 |
1000 |
2 |
1,1 |
18 |
9,1 |
510 |
3 |
1,5 |
13 |
15 |
330 |
4 |
2,2 |
8,2 |
27 |
220 |
5 |
3,6 |
5,1 |
68 |
150 |
6 |
- |
- |
- |
0 |
4. Порядок выполнения работы.
4.1. Включите внешний генератор импульсов, макет и осциллограф. Установите резисторы RК, RБ и RСМ в среднее положение, выключите ускоряющую емкость и цепь обратной связи. Зарисуйте осциллограммы сигналов на входе и выходе ключа, соблюдая при этом полярность, временное расположение и соотношение амплитуд импульсов.
4.2. Снимите зависимости длительностей фронтов выходных импульсов и времени рассасывания заряда неосновных носителей в области базы при изменении сопротивления нагрузки ключа RК переключателем П5:
;
;
.
Переключатели П2 и П4 установите в среднее положение. Ускоряющая емкость с помощью переключателя П1 должна быть выключена (С = 0). При измерении времени рассасывания здесь и в дальнейшем необходимо следить, чтобы цепь обратной связи была разомкнута, т.е. тумблер К1 выключен.
Время рассасывания определяется как промежуток времени между моментом окончания импульса на входе ключа и началом запирания транзистора Т, как показано на рис. 6.
Табл. 4.1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
,
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
Результаты измерений занесите в таблицу 4.1.
Постройте на одном графике полученные зависимости. Объясните полученные результаты, привлекая для этого временные диаграммы переходного процесса в ключе.
4.3. Снимите зависимости длительностей фронтов выходных импульсов и времени рассасывания заряда неосновных носителей в области базы при изменении сопротивления в цепи базы транзистора RБ:
;
;
при средних значениях резисторов RК и RСМ
Результаты измерений занесите в таблицу 4.2.
Табл. 4.2.
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
Постройте на одном графике полученные зависимости. Объясните полученные результаты, привлекая для этого временные диаграммы переходного процесса в ключе.
4.4. Снимите зависимости длительностей фронтов выходных импульсов и времени рассасывания заряда неосновных носителей в области базы при изменении сопротивления в цепи смещения транзистора RСМ:
;
;
при средних значениях резисторов RК и RБ.
Результаты измерений занесите в таблицу 4.3.
Табл. 4.3.
-
,
кОм,
,
,
Постройте на одном графике полученные зависимости. Объясните полученные результаты, привлекая для этого временные диаграммы переходного процесса в ключе.
4.5. Исследование ключа с ускоряющей емкостью.
Подключите переключателем П1 ускоряющую емкость С. Изменяя емкость конденсатора С измерьте длительности положительного и отрицательного фронтов, время рассасывания при средних значениях резисторов RК, RБ и RСМ и оцените, как изменяется время переходного процесса в ключе с ускоряющей емкостью.
Табл. 4.4.
-
,
пФ,
,
,
Постройте на одном графике полученные зависимости. Объясните полученные результаты.
4.6. Исследование ключа с нелинейной обратной связью.
С помощью тумблера К1 замкните цепь обратной связи и измерьте длительности фронтов и время рассасывания избыточного заряда в базе при средних значениях резисторов RК, RБ и RСМ и выключенной ускоряющей емкости С.
Сравните полученные результаты с аналогичными результатами, которые получены при выключенной обратной связи, и сделайте выводы о влиянии отрицательной обратной связи на время переходного процесса.
4.7. Оформите отчет по лабораторной работе. Он должен содержать принципиальную схему, выполнение пунктов программы, выводы.
