2.3. Обработка результатов экспериментов

2.3.1. Режим покоя (п. 2.2.5)

• Определить постоянные напряжения между электродами транзистора по данным табл. 2.1.

U_БЭ = U_Б – U_Э;

U_КЭ = U_К – U_Э;

U_КБ = U_К – U_Б.

Сделать выводы о режиме работы транзистора, состояниях его p-n-переходов, классе усиления;

• Определить постоянные токи электродов транзистора

.

Сравнить токи I_Э, I_К и I_Б. Сравнить ток I_Б, I_Д1 и I_Д2= I_Д1 - I_Б и сделать вывод относительно влияния транзистора на напряжение U_Б.

• Определить следующие параметры режима покоя:

• входное статическое сопротивление транзистора

• статический коэффициент усиления по току (сравнить с измеренным в п. 2.2.2)

• дифференциальное сопротивление эмиттера

где R_Эоб – объемное сопротивление области эмиттера (принять равным 5 Ом); тепловой потенциал p-n-перехода (при комнатной температуре 20⁰С =25,14 мВ).

• Определить входное статческое сопротивление транзистора по формуле

и сравнить с полученным ранее значением. Проанализировать влияние R₂₄ на R_вх и объяснить его с позиции ООС.

• Рассчитать коэффициент нестабильности каскада по формуле

где внутреннее сопротивление делителя напряжения R12 – R23, рассматриваемого как эквивалентный генератор относительно зажимов «база» - «общий». Сопротивление реостата R23 (нижнее плечо делителя) может быть найдено как

Оценить стабильность режима покоя. Каскад считается стабильным в температурном отношении, если S лежит в диапазоне 2…5.

Рис. 2.4. Эквивалентная схема БТ для постоянного тока

• Начертить упрощенную эквивалентную схему каскада по постоянному току, используя линеаризованную схему замещения транзистора для активного режима (рис. 2.4). Указать на схеме параметры β, U_БЭ, r_Э в числовой форме, а также истинные направления всех токов. Величину U_БЭ, называемую пороговым напряжением, взять из п. 2.3.1. Пояснить принцип эмиттерной стабилизации режима покоя на основе полученной эквивалентной схемы, используя понятия о функционировании ООС.

.

• Подсчитать баланс мощности в схеме.

где ∑Ри– сумма мощностей источников; ∑Pпр – сумма мощностей приёмников

Сравнить элементы схемы по рассеиваемой мощности.. Сравнить мощности, рассеиваемые на транзисторе и R13.

2.3.2. Режим сигнала (п. 2.2.6)

Для случаев с ослабленной и нормальной ООСС определить:

• По результатам экспериментов п. 2.2.6.1 коэффициенты усиления по напряжению как отношения амплитуд переменных составляющих выходного напряжения к входному.

с ослабленной ООСС;

с нормальной ООСС.

Сравнить полученные коэффициенты и объяснить их отличие. Привести осциллограммы напряжения. Сравнить экспериментальные значения K_U1 и K_U2с теоретическими, определяемыми по формулам

где .

• Рассчитать входное и выходное сопротивления каскада по формулам (2.7), (2.8), (2.11).

• По результатам экспериментов п.2.1.6.2 привести осциллограммы напряжений на входе, коллекторе, эмиттере и базе транзистора. Проанализировать осциллограммы и выяснить влияние ООСС. Графики желательно расположить один под другим и совместить по началу отсчета и строить в одном масштабе.

• По результатам экспериментов п. 2.2.6.3 сделать выводы о причине нелинейных искажений. Привести соответствующие осциллограммы.

• По результатам экспериментов п. 2.2.6.4 определить максимальную величину (U_{вх m})_max, при которой можно пренебречь искажениями. Определить номинальное значение амплитуды входного сигнала (U_{вх m})_ном = . Сделать вывод о причине шумов в усилителе и указать измеренное значение их амплитуды.