Материал: Общие указания по выполнению лабораторных работ

Обработка результатов эксперимента

По ВАХ исследуемого кремниевого стабилитрона на рабочем участке определить: номинальное напряжение стабилизации U_ст.ном, статическое R_ст и дифференциальное r_диф.ст сопротивления прибора и сравнить их со справочными данными.

Определить по снятой ВАХ светодиода область рабочего режима прибора и статическое сопротивление R_ст в рабочей точке, заданной преподавателем.

Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Справочные (паспортные) данные исследуемого кремниевого стабилитрона и светодиода.

3. Электрические схемы для снятия ВАХ.

4. Графики снятых характеристик.

5. Определенные по ВАХ кремниевого стабилитрона на рабочем участке параметры: U_ст.ном, R_ст, r_диф.ст.

6. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Расскажите об устройстве, маркировке и УГО кремниевого стабилитрона.

2. Объясните принцип работы кремниевого стабилитрона. Назовите свойство р-n-перехода, на котором он работает.

3. Приведите ВАХ стабилитрона, объясните ее ход.

4. Назовите основные параметры кремниевого стабилитрона и объясните их физический смысл.

5. Где применяются кремниевые стабилитроны? Приведите схему простейшего параметрического стабилитрона на нем.

6. Объясните работу электрической схемы для снятия ВАХ светодиода.

7. Приведите УГО светодиода. Расскажите о маркировке светодиодов.

8. Объясните принцип работы светодиода.

9. Изобразите основные характеристики светодиода, объясните их ход.

10. Оцените влияние температуры на ход ВАХ светодиода.

11. Назовите основные параметры светодиода. Объясните их физический смысл.

12. Назовите область практического применения светодиода.

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ТРАНЗИСТОРА, ВКЛЮЧЕННОГО ПО СХЕМЕ С ОЩЕЙ БАЗОЙ (ОБ)

Цель работы.

1. Ознакомиться с конструкцией низкочастотных транзисторов.

2. Исследовать статические характеристики транзистора, включенного по схеме с ОБ.

3. Ознакомиться с методами построения нагрузочной прямой на семействе статических выходных характеристик транзистора.

Порядок выполнения работы

1. Выписать из справочника по полупроводниковым приборам паспортные данные исследуемого низкочастотного транзистора, заданного преподавателем.

2. Собрать электрическую схему для исследования транзистора, включенного по схеме с ОБ (рисунок 5).

Рис.5. Электрическая схема исследования транзистора, включенного по схеме с ОБ

Измерительные приборы и элементы схемы:

U_ип1, U_ип1 – 2 источника постоянного напряжения 1…15 В;

V1 – вольтметр с пределом измерения 1,5 В;

V2 – вольтметр с пределом измерения 20 В;

mA1 – миллиамперметр с пределом измерения 50 мА;

mA2 – миллиамперметр с пределом измерения 100 мА;

R₁ – резистор номиналом 100 Ом;

R₂, R₃ – переменные резисторы на 470 Ом.

Предупреждение: при исследовании транзистора во избежание выхода его из строя необходимо соблюдать следующие правила предосторожности:

а) строго следить за правильностью включения источников питания;

б) соблюдать порядок подачи напряжений на выводы: в первую очередь напряжение подается на вход транзистора (т.е. на эмиттерный переход), а затем на выход (т.е. на коллекторный переход);

в) в процессе снятия характеристики не допускать отключения из схемы миллиамперметров, а также смены пределов измерений много шкальных приборов;

г) при снятии характеристик категорически запрещается превышать максимальное значение токов и напряжений на входе и выходе транзистора, а также мощности, рассеиваемой на коллекторе.

3. Снять семейство статических входных характеристик транзистора I_э = f (U_эб) при U_кб = const согласно таблице 7. Результаты представить в виде графика семейства входных характеристик на отдельном рисунке.

Таблица 7

Транзистор П306А

4. Снять семейство статических выходных характеристик транзистора при I_к = f (U_кб) при I_э = const, согласно таблице 8. Результаты измерений представить в виде графика семейства выходных характеристик транзистора на отдельном рисунке.

Таблица 8

Транзистор П306А

Обработка результатов измерений

Ha семействе выходных характеристик транзистора построить нагрузочную прямую (выходную характеристику режима нагрузки) I_к = f (U_кб) при Е_к, R_к = const, проходящую через рабочую точку, координаты которой задаются преподавателем, при R_к = 500 Ом.

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Справочные данные исследуемого транзистора.

3. Схему для снятия статических характеристик.

4. Графики семейства статических входных и выходных характеристик.

5. Уравнение нагрузочной прямой, построенной на семействе статических выходных характеристик транзистора.

6. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Что называется биполярным транзистором (БТ)?

2. Расскажите об устройстве БТ, назначении и особенностях каждой его области.

3. Приведите УГО транзисторов двух типов n-р-n- и р-n-р- структуры. Как маркируются такие транзисторы?

4. Назовите режимы работы БТ и приведите схемы его включения. Как включаются эмиттерный и коллекторный переходы при каждом режиме работы.

5. Объясните принцип работы БТ, включенного по схеме с ОБ, в активном режиме при воздействии на его переходы только постоянного напряжения.

6. Какие изменения возникнут в работе транзисторной схемы, если на вход транзистора, включенного по схеме с ОБ и работающею в активном режиме, подать переменный сигнал, а на выходе включить активную нагрузку?

7. Назовите токи, текущие во внешних цепях транзистора. Запишите первый закон Кирхгофа для токов транзистора, работающего в активном режиме.

8. Приведите семейства статических входных и выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с ОБ. Объясните их ход.

9. Приведите уравнение нагрузочной прямой. Расскажите, как можно построить нагрузочную прямую. Для каких целей используют на практике статические характеристики транзистора? Нагрузочную прямую?

10. Изобразите схему усилителя на транзисторе, включенном по схеме с ОБ. Назовите ее основные параметры и область применения.

Лабораторная работа № 4

исследованиЕ низкочасТотного транЗистора, включенного по схеме с общим эмиттером (оэ)

Цель работы:

1. Ознакомиться с конструкцией НЧ транзисторов.

2. Исследовать статические характеристики транзистора, включенного по схеме с ОЭ.

3. Ознакомиться с методикой определений h – параметров транзистора по статическим характеристикам.

Порядок выполнения работы

1. Выписать из справочника по полупроводниковым приборам паспортные данные транзистора, заданного преподавателем.

2. Собрать электрическую схему для исследования транзистора, включенного по схеме с ОЭ (рисунок 6)

Рис.6. Электрическая схема исследования

транзистора, включенного по схеме с ОЭ

Измерительные приборы и элементы схемы:

U_ип1, U_ип1 – 2 источники постоянного напряжения 1…15 В;

V1 – вольтметр с пределом измерения 1,5 В;

V2 – вольтметр с пределом измерения 20 В;

mA1 – миллиамперметр с пределом измерения 5 мА;

mA2 – миллиамперметр с пределом измерения 100 мА;

R₁ – резистор номиналом 100 Ом;

R₂, R₃ – переменные резисторы на 470 Ом.

Предупреждение: при исследовании транзистора во избежание выхода его из строя необходимо соблюдать правила предосторожности (см. лабораторную работу № 4)

3. Снять семейство статических входных характеристик транзистора I_б = f (U_бэ) при U_кэ = const согласно таблице 9. Результаты измерений представить на отдельном рисунке в виде графика семейства входных характеристик.

Таблица 9

Транзистор П306А

4. Снять семейство статических выходных характеристик при I_к = f (U_кэ) при I_б = const согласно таблице 10. Результаты измерений представить на отдельном рисунке в виде графика семейства выходных характеристик.

Таблица 10

Транзистор П306А

Обработка результатов измерений

По статическим характеристикам транзистора определить h - параметры в рабочей точке А, координаты которой задаются преподавателем каждому студенту индивидуально.

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Справочные (паспортные) данные исследуемого транзис­тора.

3. Электрическая схема для снятия статических характеристик транзистора.

4. Графики входных и выходных характеристик.

5. h – параметры транзистора, определенные по статическим характеристикам.

6. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Расскажите об устройстве БТ.

2. Приводите УГО обозначение транзисторов р-n-р- и n-р-n- типов.

3. Назовите режимы работа транзистора и схемы его включения.

4. Объясните принцип работы транзистора, включенного по схеме с ОЭ при подаче на его переходы постоянного и переменного напряжений в статическом режиме и режиме нагрузки.

5. Назовите токи, текущие во внешних цепях транзистора, включенного по схеме с ОЭ и работающего в активном режиме. Запишите первый закон Кирхгофа для них.

6. Приведите семейство статических входных и выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с ОЭ. Объясните их ход.

7. Изобразите схему усилителя на транзисторе, включенном по схеме с ОЭ. Назовите основные параметры схемы, область применения.

8. Расскажите о системе h - параметров транзистора и физическом смысле каждого параметра.

9. Объясните, как можно определить h - параметры транзистора по семейству статистических характеристик.

Лабораторная работа № 5