Экспериментальное исследование характеристик полевого транзистора, включенных по схеме с общим истоком (ОИ)

а) собрать схему для снятия характеристик полевого транзистора (рис. 5.1).

 

Рисунок 5.1 – Схема для снятия характеристик полевого транзистора.

 

Для этого соединить клеммы «+12 В» - XI, Х5 - Х41, Х42 - Х43, Х38 - Х34, «+12 В» - Х29, ХЗО - Х14, Х17 - Х47.

б) снять стокозатворную характеристику  при  = 0, используя

схему на рис. 5.1, Экспериментальные точки здесь и далее записывать в таблицу и наносить на график. Изменять напряжение на затворе от нуля до максимального значения при помощи потенциометра RP 1. Напряжение на затворе измерять мультиметром. Для этого установить переключатель мультиметра в положение V … диапазон измерения 20 В.. Щупы соединить с соответствующими клеммами «VΩmA» - Х43, СОМ - Х27.

Ток стока измерять стрелочным амперметром. Коэффициент диапазона SA1 установить в положение «×10», а при достижении стрелкой максимального значения переключить в положение «×100».

П р и при б л и ж е ни и с тр е л к и а м п е р м е т р а к м а к с и м а л ь н о м у з н а ч е н и ю необходимо переключать коэффициент диапазона «×1, ×10, ×100, ×1000», и н а ч е прибор может выйти из строя.

Показания миллиамперметра необходимо снимать с учетом положения коэффициента диапазона «×1, ×10, ×100, ×1000». Например, если стрелка прибора показывает 40 мкА при множителе «×100», то значение тока будет 4000 мкА или 4мА.

На начальном участке характеристики точки снимать чаще. Данные заносить в таблицу

, В	, мА

 

в) снять стокозатворную характеристику при наличии нагрузки .

Ручку потенциометра RP 1 установить на «0». Установите сопротивление стока по заданию преподавателя. Номиналы сопротивлений указаны в таблице

R5,кОм	R7, кОм	R8, кОм	R10, кОм
1	1,5	2	2,2

 

Изменяя напряжение на затворе от нуля до максимального значения при помощи потенциометра RP 1, снять стокозатворную характеристику при наличии нагрузки.

На начальном участке характеристики и вблизи перехода в область насыщения точки снимать чаще.

Данные заносить в таблицу

, В	, мА

 

Выключить тумблер «Питание»;

г) по построенной в п. 2 в характеристике определить области активного усиления, отсечки и насыщения. Определить максимальное напряжение на затворе , при котором еще обеспечивается линейное усиление;

д) снять выходные статические ВАХ с помощью осциллографа, используя схему на рис.5.2.

Рисунок 5.2 Схема для снятия ВАХ полевого транзистора.

 

Для этого соединить клеммы «—12 В» - Х28, Х44 - Х47, Х38 - X I9, Х26 - Х27, «+12 В» - XI, Х5 - Х41, Х42 - Х43.

Подключить входы осциллографа к соответствующим точкам схемы. Канал X (СН1) соединить с клеммой Х47, канал Y (СН2) - с клеммой Х21, корпус осциллографа - с клеммой Х26. Перевести осциллограф в режим X/Y. Установить точку на экране осциллографа в левом нижнем углу. Установить потенциометр RP 1 в крайнее левое положение. Включить питание модуля. Изменяя напряжение на затворе от нуля до максимального значения, пронаблюдать семейство выходных характеристик. Зарисовать на одном рисунке выходные характеристики для трех значений напряжения на затворе:  В,     и . Напряжение на затворе измерять мультиметром. Для этого установить переключатель мультиметра в положение V …, диапазон измерения 20 В. Щупы соединить с соответствующими клеммами «VΩmA» - Х43, СОМ - Х27.

Записать масштабы по напряжению и току. Выключить питание модуля.

 

Содержание отчета

Отчет должен содержать следующие пункты: а) наименование и цель работы;

б) принципиальные электрические схемы для выполненных экспериментов;

в) результаты экспериментальных исследований: таблицы, экспериментально снятые и построенные характеристики, обработанные осциллограммы;

г) при оформлении отчета определить и рассчитать:

- крутизну стокозатворной характеристик при отсутствии нагрузки   и при наличии нагрузки . Расчет проводить на линейном участке стокозатворной характеристики;

д) выводы

 

4.6 Контрольные вопросы

1. Каков принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором?	[1] c. 37-42
2. Какова полярность постоянных напряжений, прикладываемых к полевому транзистору с изолированным затвором и каналом n-типа?	[1] c. 37-42
3. Как выглядят выходные и стокозатворные статические характеристики в схеме с общим истоком?	[1] c. 37-42
4. Что такое статическая стокозатворная характеристика? Как ее построить? Как она видоизменяется при наличии нагрузки? Как ее снять?	[1] c. 37-42
5. Можно ли в лабораторной работе снять стокозатворную характеристику полевого транзистора при помощи осциллографа?	[1] c. 37-42
6. Как определить крутизну стокозатворной характеристики?	[1] c. 37-42
7. Как снять статические выходные характеристики?	[1] c. 37-42
8. Какие существуют типы полевых транзисторов	[1] c. 37-42
9. Поясните конструкцию полевых транзисторов	[1] c. 37-42
10. Что относится к основным параметрам полевого транзистора?	[1] c. 37-42

5 Лабораторная работа № 5. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ (2 часа)

 

5.1 Цель работы: занятия направлены на формирование компетенций

 

ОПК-2 «Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, аналитические методы в профессиональной деятельности» в части знания устройства и принципа работы усилителей электрических сигналов (З-2.2), умения понимать и анализировать принципиальные электрические схемы с электронными элементами (У-2.2), владения навыками эксплуатации электронных устройств (В-2.2);

ПК-10. «Способен осуществлять наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления» в части знания принципа работы судовых электронных устройств (З-3.1)

Результаты обучения по дисциплине должны обеспечить достижение обучающимися требуемой в соответствии с Таблицей A-III/6 Кодекса ПДНВ компетентности в сфере: Наблюдение за эксплуатацией электрических и электронных систем, а также систем управления (Основы электроники и силовой электроники).

Задачи работы:

Изучение характеристик, параметров и режимов работы усилительного каскада на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером.

Задание и методические указания

Методические материалы:

1. Голиков С.П. Судовая электроника и силовая преобразовательная техника: учебное пособие для курсантов специальности 26.05.07 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики и направления подготовки 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / С.П. Голиков, Н.П. Сметюх – Керчь: ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», 2016. – 302 с.

 

Предварительное домашнее задание:

а) изучить темы курса «Транзисторы», «Усилительные каскады» и содержание данной работы, быть готовым ответить на все контрольные вопросы;

б) пользуясь принципиальной схемой, приведенной в руководстве начертить схемы соединений для проведения экспериментов, перечисленных в лабораторной работе.

Учебное оборудование

Для выполнения лабораторной работы используется стенд «Полупроводниковые приборы»