Практическая работа № 4
Тема. Определение рабочей точки усилительного элемента с нагрузкой
Цель: научиться определять рабочую точку усилительного элемента с нагрузкой
Краткие теоретические сведения:
Точку пересечения нагрузочной прямой со статической характеристикой при заданном токе базы, определяемым источником смещения, называют рабочей точкой, а ее начальное положение на нагрузочной прямой (при отсутствии входного переменного сигнала) – точкой покоя (или начальной рабочей точкой – н.р.т.). Точка покоя однозначно определяет ток покоя выходной цепи I К. П. и напряжение покоя U К.Э. П.. Режим работы транзистора, при котором рабочая точка не выходит за пределы участка 
нагрузочной прямой, называют линейным или усилительным режимом. При этом при изменении входного тока (тока базы) пропорционально изменяется выходной ток (ток коллектора). Если входной ток I Б. max. равен току базы насыщения I Б. НАС. (точка 
), то дальнейшее его увеличение не приводит к росту коллекторного тока, который достигает тока насыщения I К. НАС.. При этом напряжение на коллекторе U К.Э. НАС. невелико (0,1 – 0,3 В) и, следовательно, U К.Э. НАС. 
Е П.. В режиме насыщения оба перехода транзистора смещаются в прямом направлении.
Условие насыщения транзистора: I Б. max. I Б. НАС..
Ток коллектора в режиме насыщения: I К. НАС. = E П. / R К. определяется только параметрами внешней цепи.
Область насыщения расположена левее неуправляемого участка статической характеристики (левее точки ). Ток насыщения I К. НАС. для сохранения нормального теплового режима не должен превышать максимально допустимого коллекторного тока транзистора I К. max., заданного в справочнике.
|
|
|
Если оба перехода транзистора смещены в обратном направлении, то через них могут проходить обратные неуправляемые токи. При этом в коллекторной цепи проходит ток I К. = I К..Б. 0, а в базовой цепи I Б. = – I К.Б. 0. Напряжение на коллекторе U К.Э. ОТСЕЧКИ практически равно E П.. Область отсечки расположена правее неуправляемого участка статической характеристики (левее точки 
).
Режимы работы транзистора – насыщения и отсечки используются в импульсных устройствах промышленной электроники.
Порядок выполнения работы.
Исследование параметров рабочей точки при задании тока базы с помощью дополнительного источника в цепи эмиттера.
1. Создать файл по схеме, изображенной на рис. 13. Включить схему. Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора, тока эмиттера, 25 напряжения коллектор-эмиттер и напряжения на базе. Вычислить статический коэффициент передачи β DC. Рис. 13
2. Для схемы на рис. 13 по формулам из раздела «Краткие сведения из теории» вычислить напряжение в точке UБ по измеренному ранее значению тока базы, рассчитать ток эмиттера и вычислить ток коллектора по величине тока эмиттера (UБЭ 0≈0.7В). Вычислить значение напряжения коллектор–эмиттер по полученным значениям тока эмиттера и тока коллектора.
|
|
|
3. Для схемы рис. 13 построить нагрузочную прямую на выходной характеристике транзистора 2N3904. По результатам определить рабочую точку (Q) и отметить ее положение на графике.
4. Двойным щелчком на изображении транзистора открыть диалоговое окно выбора модели транзистора. Строка с наименованием транзистора 2N3904 будет подсвечена. Чтобы редактировать параметры модели транзистора, нажмите 26 Edit. Измените коэффициент передачи по току (bF) с 200 до 100, потом нажмите Accept. Нажмите Accept еще раз, чтобы вернуться к схеме. Изменение коэффициента b позволяет убедиться, что замена транзисторов приводит к изменению тока коллектора. Включить схему. Записать результаты измерений для тока базы, тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер.
5. По новым значениям напряжения база-эмиттер и тока коллектора определить положение рабочей точки на нагрузочной прямой, построенной в пункте 3, и отметить ее положение на графике.
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Что называют рабочей точкой?
2. Изменится ли положение рабочей точки при изменении статического коэффициента передачи тока?
3. Какие условия необходимо выполнить, чтобы перевести транзистор в режим отсечки?
4. Чему равно напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения?
5. Какова связь между током коллектора и током эмиттера?
Содержание отчета.
1. Тема.
2. Цель.
3. Ход работы (схема исследования в EWB, показания осциллографа и вольтметра, пояснения по схеме и выводы по результатам.)
4. Ответы на контрольные вопросы.
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!