СНЯТИЕ И АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА, ВКЛЮЧЕННОГО ПО СХЕМЕ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА
Цель работы: Ознакомление с основными параметрами полупроводниковых диодов и снятие экспериментальным путем их вольтамперных характеристик.
Порядок выполнения работы
1. Определить пределы измерения и цену деления шкалы приборов и записать полученные значения в таблицу 1.
Таблица 1
| Наименование | Вольтметры | Миллиамперметр, | ||
| UПР | UОБР | IПР | IОБР | |
| Пределы измерения | ||||
| Цена деления шкалы | ||||
2. Переключатель S установить в положение «Прямое».
3. Подать питание на схему с силового щитка.
4. Изменяя регулятором прямое напряжение(UПР) на диоде согласно таблице 2, измерить и записать в эту таблицу значения прямого тока диода IПР.
5. Переключатель S установить в положение «Обратное».
6. Изменяя регулятором обратное напряжение(UОБР) на диоде согласно таблице 3, измерить и записать в эту таблицу значения обратного тока диода IОБР.
Таблица 2.
| UПР, В | 0 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,35 | 0,4 |
| IПР, мА | 0 |
Таблица 3.
| UOБР, В | 0 | 25 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
| IOБР, мкА | 0 |
7. По данным таблиц 2 и 3, выбрав наиболее удобный масштаб для прямой и обратной ветвей, построить вольтамперную характеристику диода.
8. По закону Ома для участка цепи рассчитать значения RПР= ; RОБР=
|
|
|
для значений UПР = 0,3 В и UOБР = 200 В.
Содержание отчета.
1. Принципиальная схема с указанием назначения её элементов.
2. Таблицы 1, 2, 3.
3. Расчет основных параметров полупроводникового диода..
4. Выбрав наиболее удобный масштаб для прямой и обратной ветвей, построить вольтамперную характеристику диода..
5. Ответы на контрольные вопросы и выводы по работе.
| IПР, мА | ||||||||||||||||||
| 50 | ||||||||||||||||||
| 40 | ||||||||||||||||||
| 30 | ||||||||||||||||||
| 20 | ||||||||||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||||
| UОБР, мВ | 200 | 150 | 100 | 50 | 0 | |||||||||||||
| 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | UПР, мВ | ||||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||||
| 20 | ||||||||||||||||||
| 30 | ||||||||||||||||||
| IОБР, мкА |
|
|
|
Вопросы к работе.
1. Какие приборы называются полупроводниковыми диодами.
2. Основные свойства полупроводникового диода.
3. Как зависит прямое напряжение на диоде от температуры?
4. Как зависит обратный ток диода от температуры?
5. Основные параметры полупроводникового диода.
6. Области применения полупроводниковых диодов.
7. Какие типы диодов существуют? Каково их применение на практике?
8. В чем заключается зависимость вольтамперной характеристики диода от температуры.
9. С какой целью соединяют полупроводниковые диоды последовательно?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
|
|
|
СНЯТИЕ И АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТАБИЛИТРОНОВ
Цель работы: Ознакомление с основными параметрами полупроводниковых стабилитронов; снятие экспериментальным путем их вольтамперных характеристик. Определение напряжения стабилизации
VD – исследуемый стабилитрон типа Д814А
S – переключатель
PA1 – миллиамперметр для измерения обратного тока IOБР
PA2 - миллиамперметр для измерения прямого тока IПР
PV1 – вольтметр для измерения обратного напряжения UOБР
PV2 – вольтметр для измерения прямого напряжения UПР
RПР – резистор, ограничивающий величину прямого тока
ROБР – резистор, ограничивающий величину обратного тока
Порядок выполнения работы
1. Определить пределы измерения и цену деления шкалы приборов и записать полученные значения в таблицу 1.
Таблица 1
| Наименование | Вольтметры | Миллиамперметр, | ||
| UПР PV2 | UОБР PV1 | IПР PA2 | IОБР PA1 | |
| Пределы измерения | ||||
| Цена деления шкалы | ||||
2. Переключатель S установить в положение «Прямое».
3. Подать питание на схему с силового щитка.
4. Медленно изменяя регулятором «ПЛАВНО» прямое напряжение(UПР) на стабилитроне снять зависимость IПР =f(UПР) и результаты записать в таблицу 2.
|
|
|
Таблица 2.
| UПР,В | 0 | |||||||||
| IПР,мА | 0 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
5. Переключатель S установить в положение «Обратное».
6. Медленно изменяя регулятором «ПЛАВНО» обратное напряжение(UОБР) на стабилитроне снять зависимость IОБР = f(UОБР) и результаты записать в таблицу 3.
7. Выбрав наиболее удобный масштаб для прямой и обратной ветвей, построить вольтамперную характеристику стабилитрона.
Таблица 3
| UОБР, В | 0 | ||||||
| IОБР, мА | 0 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 5 | 10 | 50 |
| IПР, мА | ||||||||||||||||
| 50 | ||||||||||||||||
| 40 | ||||||||||||||||
| 30 | ||||||||||||||||
| 20 | ||||||||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||
| UОБР, мВ | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | ||||||||
| 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | UПР, мВ | ||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||
| 20 | ||||||||||||||||
| 30 | ||||||||||||||||
| 40 | ||||||||||||||||
| 50 | ||||||||||||||||
| IОБР, мА |
8. По построенной вольтамперной характеристике определить напряжение стабилизации.
Минимальный ток стабилизации IСТ МИН =
Максимальный ток стабилизации IСТ МАКС =
Минимальное напряжение лавинного пробоя U МИН =
Максимальное напряжение лавинного пробоя U МАКС =
Напряжение стабилизации стабилитрона UСТ = (U МАКС+ U МИН)/2 =
Содержание отчета
1. Принципиальная схема с указанием назначения её элементов.
2. Таблицы 1, 2, 3.
3. Вольтамперная характеристика исследуемого стабилитрона.
4. Расчет основных параметров полупроводникового стабилитрона.
5. Ответы на контрольные вопросы и выводы по работе.
Контрольные вопросы.
1. Назначение полупроводниковых стабилитронов.
2. В каком направлении (прямом или обратном) работает стабилитрон.
3. Какой вид пробоя p-n перехода является для стабилитрона рабочим? Другие виды пробоя полупроводниковых структур.
4. Как стабилизируют переменное напряжение при помощи стабилитронов?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
СНЯТИЕ И АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРА, ВКЛЮЧЕННОГО ПО СХЕМЕ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ
Цель работы: Ознакомление с основными параметрами биполярного транзистора и снятие опытным путем выходной характеристики.
Задание: Снять экспериментально и построить графики семейств выходных характеристик транзистора.
VT – исследуемый транзистор типа МП39Б
S – переключатель
РА1 – миллиамперметр для измерения тока базы Iб
РА2 – миллиамперметр для измерения тока коллектора Iк
PV1 – вольтметр для измерения величины напряжения базы Uб
PV2 – вольтметр для измерения величины напряжения коллектора Uк
Порядок выполнения работы
1.Определить пределы измерения и цену деления шкалы приборов и записать полученные значения в таблицу 1.
Таблица 1
| Наименование | Вольтметры | Миллиамперметр, | ||
| UБ | UК | IБ | IК | |
| Пределы измерения | ||||
| Цена деления шкалы | ||||
2. Напряжение UБ и ток IБ транзистора регулируется регулятором « UБ » на блоке питания, а напряжение коллектора регулятором « UК ». Для установки UК = 0 используется переключатель S.
3. Регулятор « UБ »установить в крайнее левое положение (UБ = 0 ), а переключатель S в положение « UК = 0 ».
4. Подать питание на схему с силового щитка и включить стенд.
5. Изменение напряжение базы транзистора (UБ) при постоянном коллекторном напряжении (UК)согласно таблице 2, измерить и записать в эту таблицу значения базового тока (IБ).
Таблица 2
| UБ, В | 0 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| IБ, мкА, UК = 0 | ||||||||||
| IБ, мкА, UК = 5В |
6. Изменяя коллекторное напряжение (UК) транзистора при постоянном токе базы (IБ), согласно таблице 3, измерить и записать в эту таблицу значения тока коллектора (IК).
Таблица 3
| UК, В | 0 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| IК,мА, IБ = 50 мкА | 0 | |||||||
| IК,мА, IБ = 150 мкА | 0 | |||||||
| IК,мА, IБ = 250 мкА | 0 |
7. По данным таблицы 2 построить семейство входных (базовых) характеристик транзистора IБ = f(UБ) при UК = const, не забыв указать какому коллекторному напряжению соответствует кривая.
8. По данным таблицы 3 построить семейство выходных (коллекторных) характеристик транзистора IК = f(UК) при IБ = const, не забыв указать какому току базы соответствует кривая.
| IБ, mkA | IK, mA | ||||||||||||||||||||||
| 22 | |||||||||||||||||||||||
| 500 | |||||||||||||||||||||||
| 18 | |||||||||||||||||||||||
| 400 | |||||||||||||||||||||||
| 14 | |||||||||||||||||||||||
| 300 | |||||||||||||||||||||||
| 10 | |||||||||||||||||||||||
| 200 | |||||||||||||||||||||||
| 6 | |||||||||||||||||||||||
| 100 | |||||||||||||||||||||||
| UБЭ, В | 2 | UКЭ, В | |||||||||||||||||||||
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 2 4 6 8 10
9. Для произвольно выбранной рабочей точки в семействе входных и выходных характеристик определить статические параметры транзистора (h-параметры) по формулам:
h11Э=rВХ=∆Uбэ/∆Iб при Uкэ=const – входное сопротивление транзистора
h12Э=∆Uбэ/∆Uкэ при Iб=const
h21Э=β=∆Iк/∆Iб при Uкэ=const – коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ
1/ h21=Кu=∆Uк/∆Uб при Iб=const– коэффициент усиления по напряжению в схеме с ОЭ
h22Э=∆Iк/∆Uкэ при Iб=const
1/ h22=rВЫХ=∆Uк/∆ Iк при Iб=const - выходное сопротивление транзистора
Примечание: Параметры h21 и 1/h22 определяются по выходным, а параметры h11 и h12 - по входным характеристикам транзистора.
Содержание отчета.
1. Принципиальная схема с указанием назначения её элементов.
2. Таблицы 1, 2, 3 с данными измерений.
3. Графики семейств входных и выходных характеристик исследуемого транзистора
4. Расчет статических параметров исследуемого транзистора.
5. Ответы на контрольные вопросы и выводы по работе.
Контрольные вопросы
1. Объясните принцип действия биполярного транзистора.
2. Какие параметры биполярных транзисторов Вы знаете?
3. Какие основные схемы включения биполярных транзисторов существуют?
4. Существует ли связь между коэффициентами α и β биполярного транзистора?
5. Почему рабочую точку выбирают в середине линейного участка переходной характеристики транзистора?
6. Где на практике применяются биполярные транзисторы?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОНННО - ЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА И ЧАСТОТОМЕРА
Цель работы: Знакомство с некоторыми видами наблюдений и измерений, которые можно проводить с помощью осциллографа и частотомера. Получение изображения на экране ЭЛТ:
Измерение амплитуды и частоты сигнала осциллографом заключается в определении линейного размера изображения исследуемого сигнала с учетом цены деления шкалы на экране осциллографа:
U=ky Н (1)
f=1/Т=1/кх П (2)
где U - амплитуда сигнала, В; Н и П - размер изображаемого сигнала в делениях шкалы (для П расстояние между соседними максимальными значениями U); кх - цена деления шкалы осциллографа, устанавливаемая переключателем «ВРЕМЯ/ДЕЛ»; ky - цена деления шкалы осциллографа, устанавливаемая переключателем «V/ДЕЛ».
Порядок выполнения работы:
1. На генераторе ГЗ-109 выставить напряжение частотой 50 Гц и действующим значением Uд=5В . Определить амплитуду : U=√2×Uд
2. Подать исследуемый сигнал на Вход У осциллографа С1 -65А.
3. Переключателями V /ДЕЛ, ВРЕМЯ/ДЕЛ, ручками «,¯, получить на экране устойчивое изображение нескольких периодов сигнала.
4. Определить визуально линейные размеры изображения заданных параметров сигнала в делениях шкалы экрана ЭЛТ.
5. По формулам (1) и (2) определить амплитуду и частоту сигнала. Занести данные в таблицу.
6. Переключить исследуемый сигнал на Вход А частотомера Ч3-32. Установить переключатель входного сигнала по входу А в положение «~», переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение fA.
7. Установить переключатель «МЕТКИ ВРЕМЕНИ - ВРЕМЯ СЧЕТА S » в положение время счета «1» .
8. Установить тумблер опорного генератора в положение «ВНУТР» , тумблер «ВНЕШН.- АВТОМ.» в положение «АВТОМ» , а регулировку «ВРЕМЯ ИНДИКАЦИИ» и положение, обеспечивающее удобное время индикации .
9. Произвести отсчет частоты. Занести данные в таблицу. Переключить исследуемый сигнал на Вход Б частотомера . Установить переключатель входного сигнала по входу Б в положение «~», переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «ТБ» .
10. Установить переключатель «МЕТКИ ВРЕМЕНИ - ВРЕМЯ СЧЕТА S» в положение время счета «10 » .
11. Произвести отсчет периода. Занести данные в таблицу.
12. Повторить наблюдения и измерения для частот 100 и 200 Гц, занести данные в таблицу.
Показания генератора | Наблюдения осциллографа и вычисления | Показания частотомера | |||||||
| Частота (Гц) | Действ. значение Uд (В) | Амплитуда U (B) | Амплитуда Н (дел.) | Амплитуда U (B) | Период П (дел) | Период T (мс) | Частота F=1/T (кГц) | Период (мс) | Частота (кГц) |
| 50 | 5 | ||||||||
| 100 | 5 | ||||||||
| 200 | 5 | ||||||||
13. Сравнить значения измерений частоты и периода с помощью осциллографа с показаниями генератора и частотомера.
Контрольные вопросы:
1. Как осуществляется фокусировка электронного луча?
2. Как определить с помощью осциллографа период исследуемого сигнала, его амплитуду и частоту?
3. Как зависит точность показаний частотомера от выбора «МЕТКИ ВРЕМЕНИ -ВРЕМЯ СЧЕТА S»?
Вывод: Сделать вывод об удобстве и точности измерений амплитуды сигнала и его частоты осциллографом или миливольтметром и частотомером.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Цель работы: исследование однополупериодного и двухполупериодного выпрямителя без сглаживающего фильтра и с различными типами фильтров.
S1 - переключатель для изменения схемы выпрямления однополупериодной в двухполупериодную.
S2, S3, S4 - переключатели для коммутации элементов сглаживающего фильтра.
С1,С2, L - элементы сглаживающего фильтра.
Т - трансформатор.
Rн - нагрузочный резистор
Порядок выполнения работы.
1. Включить блок питания. Тумблер S1 должен быть разомкнут.
2. Измерить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, записать в таблицу 1.
3. Измерить напряжение на выходе выпрямителя при замкнутом тумблере S4 и разомкнутых S2, S3 (сглаживающий фильтр выключен). Зарисовать осциллограмму выходного напряжения Ud1, измерить его величину и записать в таблицу 1.
4. Замкнуть тумблер S2, зарисовать осциллограмму выходного напряжения Ud1(С), измерить его величину и записать в таблицу 1.
5. Замкнуть тумблер S3, разомкнуть тумблер S4, зарисовать осциллограмму выходного напряжения Ud1(LС), измерить его величину и записать в таблицу 1.
6. Замкнуть тумблер S3.
7.Повторить пункты 2-5 с записью в таблицу 2.
Таблица 1 Таблица 2
Осциллограммы напряжений на выходе выпрямителей
Содержание отчёта.
1. Принципиальная схема с указанием назначения её элементов.
2. Таблицы 1, 2
3. Осциллограммы напряжений на выходе выпрямителей.
4. Расчёт напряжений на выходе выпрямителей.
5. Ответы на контрольные вопросы
Контрольные вопросы:
1. Что такое выпрямитель?
2. Основные элементы выпрямительного агрегата.
3. В чем отличие однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 279; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!