Порядок выполнения работы. 3.1. Принадлежности к работе

3.1. Принадлежности к работе

3.1.1. Учебная панель, содержащая исследуемый транзистор, выпрямительный диод и сопротивление.

3.1.2. Источник постоянного напряжения.

3.1.3. Миллиампервольтметр постоянного тока.

3.1.4. Измерительный генератор звуковых частот.

3.1.5. Осциллограф типа СI – 5.

3.1.6. Соединительные провода и 4 форматки с масштабной сеткой.

 

3.2. Методика снятия семейства статических характеристик биполярного транзистора

Вольт - амперные характеристики (ВАХ) транзисторов в любой необходимой системе координат можно снимать по точкам, измеряя соответствующие постоянные напряжения и типы эмиттера, коллектора и базы. Однако, такой метод, несмотря на сравнительно малую погрешность изменений ± (5-10) %, является весьма трудоемким. Кроме того, длительное нахождение транзистора под током неизбежно приводит к изменению его параметров в процессе измерения.

Указанные недостатки можно устранять, применив для снятия статических характеристик транзисторов осциллографический метод, погрешность которого составляет ± (15-20) %, что вполне допустимо на практике.

Поскольку ВАХ транзисторов определяются тремя параметрами, для получения изображения характеристики на экране осциллографа один из параметров должен быть зафиксирован. Тогда, подавая на горизонтально и вертикально отклоняющие пластины напряжения, пропорциональные двум другим параметрам, плавно изменяющимся по определенному закону со временем, можно получить ВАХ транзистора, соответствующую фиксированному значению первого параметра. Чаще всего в качестве независимого переменного параметра используют однополупериодное синусоидальное напряжение. Например, если необходимо снять выходную статическую характеристику транзистора в схеме с ОЭ при определенном токе базы I_к = f (U_к) при I_б = const, в цепь базы подают заданный ток (рис.12), измеряя его миллиамперметром, а к цепи коллектора подключают однополупериодное синусоидальное напряжение, полученное от генератора синусоидальных сигналов и пропущенное через вентиль.

 

 

Рис.12. Принципиальная схема для осциллографического снятия выходных характеристик транзисторов в схеме с ОЭ и

вид выходных характеристик.

Это изменяющееся по синусоидальному закону напряжение управляет отклонением луча по горизонтали. По такому же закону изменяется и коллекторный ток, который создает на сопротивлении падение напряжения U_Rк =I_кR_к, подаваемое на вход «у» осциллографа и управляющее отклонением луча по вертикали. При этом род синхронизации должен быть «внеш.», род работы – «усилитель». Таким образом, если в течение одного полупериода синусоиды каждому мгновенному значению напряжения на коллекторе будет соответствовать определенное мгновенное значение U_у, пропорциональное току коллектора, то отклонение луча по вертикали образует все пробегаемые мгновенные значения I_к, U_к, т.е. электронный луч “начертит” вольт – амперную характеристику. Эту характеристику зарисовывают на форматку, предварительно отградуировав отклонение по “у” – по току и отклонение по “х” – по напряжению. Так как чувствительность осциллографа по оси “у” выше, чем по оси “х”, то наименьшие величины следует подавать на вход “у”, а большие на вход “х”. Напряжение с генератора должно быть такого размера, чтобы амплитудные напряжения синусоиды было несколько меньше максимального напряжения коллектора. В зависимости от полярности снимаемых напряжений и подачи их на входы “х” и “у” соответственно чувствительности последних, вольт – амперные характеристики могут быть повернуты на 90 – 180⁰ относительно принятого расположения оси. Поэтому снятые на форматку характеристик потом следует развернуть так, чтобы с ними было удобно работать далее.

После снятия семейства характеристик проводят градуировку вертикальной и горизонтальной шкал. Внимание! При градуировке ручки “усиление” и “синхронизация” по входам “у” и “х” не трогать (чтобы не изменить масштаб снятых вольт – амперных характеристик).

 

Для градуировки вертикальной шкалы по току:

- закоротить точки коллектор – эмиттер (рис.12);

- установить значение синусоидального напряжения такое, чтобы отклонения по вертикали на экране осциллографа занимало примерно 0,75 всей высоты экрана;

- записать показания генератора и соответствующее отклонение луча в мм (показания вольтметра перевести в амплитудные значения U_m);

- полученное отклонение соответствует току, равному .

Для градуировки горизонтальной шкалы по напряжению:

- на вход “х” подать напряжение прямо с генератора;

- установить напряжение такого размера, чтобы отклонение луча по горизонтали составляло примерно 0,75 от всей ширины экрана;

- записать показания вольтметра генератора в соответствущее отклонение луча в мм, предварительно переведя показания вольтметра в амплитудное значение;

- полученное отклонение луча соответствует значению напряжения, равному 2U_m (развертка луча проводится биполярным синусоидальным сигналом).