Порядок выполнения работы
Лабораторная работа выполняется с помощью программы Multisim 9. Условно-графические обозначения элементов, требуемых для сборки экспериментальных схем представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Виртуальные элементы используемые в работе.
Условно-графическое обозначение элемента |
Название элемента |
|
Источник постоянного напряжения |
|
Источник переменного напряжения |
|
Источник постоянного тока |
|
Земля аналоговая |
|
Биполярный транзистор n-p-n типа |
|
резистор |
|
конденсатор |
|
ключ |
|
Виртуальный амперметр |
|
Виртуальный вольтметр |
|
Виртуальный двухканальный осциллограф |
|
Виртуальный боде-плоттер (измеритель ЛАЧХ и ФЧХ) |
Задание 1
Исследование статических характеристик биполярного транзистора.
Запустить программу Multisim 9. Собрать схему для снятия входных и выходных характеристик транзистора (рис 2.11). Заменить в схеме транзистор на модель, выбранную из таблицы 2 по номеру своего варианта.
2 Установить в схеме режим работы вольтметров и амперметров по постоянному току (DC).
1.3 Снять входные характеристики биполярного транзистора включенного по схеме с общим эмиттером Ib=f(Ub) при Uk = const. Для этого установить первоначальное значение напряжения на коллекторе Uk=1V, значение тока базы Ib=100 мкА, запустить схему кнопкой виртуального выключателя, в таблицу 3 занести значение напряжения базы Ub. Затем менять ток базы до
1000 мкА.. Повторить измерения для напряжения на коллекторе Uk=10V.
Таблица 2 - Модели исследуемых транзисторов.
№ варианта |
Модель |
№ варианта |
Модель |
№ варианта |
Модель |
1 |
BFS17 |
8 |
TIS92 |
15 |
BC337AP |
2 |
MPS2924 |
9 |
TIS97 |
16 |
BC546BP |
3 |
MPS2925 |
10 |
TIS98 |
17 |
ZTX454 |
4 |
MRF5812 |
11 |
TIS99 |
18 |
BCX38B |
5 |
MRF9011 |
12 |
TN2219 |
19 |
FCX649 |
6 |
MRF947 |
13 |
TN2219A |
20 |
FZT604 |
7 |
MRF9511 |
14 |
ZTX869 |
21 |
ZTX869 |
Рисунок 2.11 - Схема измерения статических характеристик биполярного транзистора.
Таблица 3 - Входные характеристики транзистора
|
|
Ib=0 мкА |
Ib=100 мкА |
Ib=300 мкА |
Ib=500 мкА |
Ib=700 мкА |
Ib=900 мкА |
Ib=1000 мкА |
Uk=1V |
Ub, V |
|
|
|
|
|
|
|
Uk=10V |
|
|
|
|
|
|
|
1.4 Снять выходные характеристики биполярного транзистора включенного по схеме с общим эмиттером Ik(Uk) при Ib = const. Результаты измерений - значения тока коллектора Ik занести в таблицу 4.
Таблица 4 - Выходные характеристики транзистора
|
|
Uk=1V |
Uk=5V |
Uk=10V |
Uk=15V |
Uk=20V |
Ib=100 мкА |
Ik, mA
|
|
|
|
|
|
Ib=300 мкА |
|
|
|
|
|
|
Ib=500 мкА |
|
|
|
|
|
|
Ib=700 мкА |
|
|
|
|
|
|
Ib=1000 мкА |
|
|
|
|
|
Задание 2.
Исследование однокаскадного усилителя напряжения на биполярном транзисторе.
2.1 Собрать схему однокаскадного усилителя (Рисунок 2.12), перевести ключи 1,2 в разомкнутое положение – обратные связи отключены. Установить в схеме режим работы вольтметров и амперметров по переменному току (АC).
Рисунок 2.12 - Принципиальная схема для исследования амплитудных и частотных характеристик однокаскадного усилителя
2.2 Развернуть двойным щелчком мыши экран измерителя АЧХ. Зарисовать в маштабе амплитудно-частотную характеристику усилителя – зависимость коэффициента усиления от частоты при выключенных обратных связях (ключи 1, 2 – разомкнуты). Определить по характеристике параметры полосы пропускания -fв, fн, ∆f; определить параметры спада на высоких частотах – отношение изменения коэффициента усиления к изменению частоты
2.3 Повторить измерения при включенных обратных связях :
а) ключ 1замкнут, ключ 2 –разомкнут
б) ключ 2 замкнут, ключ 1 –разомкнут
2.4 Заменить боде-плоттер в схеме (рисунок 2.12) на виртуальный осциллограф. Снять амплитудную характеристику усилителя – зависимость Uвых=f(Uвх) при выключенных обратных связях (ключи 1, 2 – разомкнуты) для значений Uвх от 1 до 300мV . В таблицу 5 занести значения Uвых, Ib, Iк. Определить при помощи осциллографа максимальную амплитуду входного сигнала при которой выходной сигнал не искажен.
Измерения проводить при частоте входного сигнала, соответствующей середине полосы пропускания усилителя.
Таблица 5 - Амплитудные характеристики однокаскадного усилителя
Uвх= |
1mV |
5mV |
10mV |
50mV |
100mV |
200mV |
300mV |
Uвых= |
|
|
|
|
|
|
|
Ib= |
|
|
|
|
|
|
|
Ik = |
|
|
|
|
|
|
|
Кус= |
|
|
|
|
|
|
|
КпI= |
|
|
|
|
|
|
|
2.3 Повторить измерения для схем с включенной обратной связью ( I- ключ 1 замкнут, II – ключ 2 замкнут).
