Лабораторная работа № 4 «ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК БИПОЛЯРНОГО И ПОЛЕВОГО
ТРАНЗИСТОРОВ»
1. Цель работы – исследование статических входных и выходных характеристик биполярного транзистора, переходных и выходных характеристик полевого транзистора.
2. Характеристики биполярного и полевого транзисторов Основными характеристиками биполярного транзистора являются входные и вы-
ходные характеристики. Что считать входом и выходом транзистора как усилительного элемента зависит от схемы его включения. Наибольшее применение нашла схема вклю-чения с общим эмиттером, т. к. она дает наибольший коэффициент усиления по мощно-сти и имеет вполне приемлемые значения входного и выходного сопротивления. Поэто-му именно для этой схемы включения проведем исследования входных и выходных ха-рактеристик. Входной цепью для схемы ОЭ является цепь эмиттер–база, а выходной – цепь эмиттер–коллектор. Поэтому входной характеристикой для этой схемы является зависимость тока базы бI от напряжения между базой и эмиттером бэU при постоянной величине напряжения между эмиттером и коллектором:
( ) кэб бэ constUI f U == .
Выходной характеристикой является зависимость тока коллектора кI от напряже-ния между эмиттером и коллектором при неизменной величине тока базы бI :
( ) бк кэ constII f U == .
Вид этих характеристик показан на рис. 4.1, а, б. Входная характеристика кэ 0U = при представляет собой прямую ветвь вольт-
амперной характеристики эмиттерного перехода и исходит из начала координат. При кэ 0U ≠ эта характеристика исходит из точки ниже начала координат, так как при бэ 0U = (см. рис. 4.2) в цепи базы протекает маленький обратный ток коллекторного пе-
рехода. Направление этого тока противоположно по отношению к прямому току эмит-терного перехода, поэтому откладывается ниже оси абсцисс, и для того, чтобы ток базы стал равен нулю, нужно приложить маленькое прямое напряжение
0бэU к эмиттерному переходу. Поэтому входная характеристика кэ 0U ≠ при идет ниже и правее характери-стики при кэ 0U = .
БI
0а БЭU
КЭ 0U = КЭ 0U ≠КI
0б КЭU
Рис 4.1
Б 0I =Б1 0I >Б2 Б1I I>Б3 Б2I I>Б4 Б3I I>
Рис. 4.2
Эn p n
К
Б
− +
Рис. 4.3
Эn p n
К
Б
− +
1E
Выходная характеристика б 0I = при представляет собой обратную ветвь ВАХ
коллекторного p–n-перехода и исходит из начала координат. При б 0I > характеристика идет выше, причем тем выше, чем больше величина тока базы. Причем эти характери-стики, кроме характеристики при б 0I = , исходят не из начала координат, а ниже, так как при кэ 0U = (рис. 4.3) через коллекторный p–n-переход протекает маленький прямой ток под действием входной ЭДС 1E , и для того, чтобы этот ток стал равен нулю, в цепь кол-лектора нужно ввести маленькое напряжение
0кэU (см. рис. 4.4). Однако величина этого
Рис. 4.1
прямого тока и величина напряжения 0кэU настолько малы, что в справочной литературе
приводятся выходные характеристики, исходящие из начала координат.
КI
0КЭU
Б 0I =Б1 0I >
КЭ0U
Рис. 4.4 Полевой транзистор также может иметь три схемы включения: с общим истоком
(ОИ), общим стоком (ОС) и общим затвором (ОЗ). Аналогично схеме с общим эмиттером у биполярного транзистора полевой транзистор наиболее часто используется в схеме включения с общим истоком. Основными характеристиками полевого транзистора явля-ются переходные (или стокозатворные) и выходные (стоковые) характеристики
.
Переходные характеристики сI представляют собой зависимость тока стока от на-пряжения между затвором и истоком зиU при постоянном напряжении стока сU :
( ) сс зи constUI f U == .
Вид этой зависимости представлен на рис. 4.5. При напряжении 0зиU канал тран-
зистора полностью перекрыт и ток стока равен нулю при любом напряжении стока сU . При уменьшении запирающего напряжения на затворе в цепи стока появляется ток, при-чем изменение этого тока под действием напряжения сU очень незначительное.
По стокозатворным характеристикам определяют крутизну S характеристики
сс
constзи
UIS
U =∆
=∆
,
где сI∆ – приращение тока стока сI , соответствующее приращению напряжения затвор-исток зиU∆ , при постоянном напряжении сток-исток с constU = .
Выходные (стоковые) характеристикисI
представляют собой зависимость тока стока от напряжения стока сU при неизменном напряжении на затворе зиU :
( ) зис с constUI f U == .
Вид этих характеристик изображен на рис. 4.6.
СI
0СU
З1U
З2 З1U U>
З3 З2U U>
З4 З3U U>
Рис 4.6
CI
0ЗИ0U
Рис 4.5
C2 C1U U>
C1U
ЗИU
CI∆
ЗИU∆
CI∆
СU∆
По выходным (стоковым) характеристикам определяют дифференциальное сопро-
тивление стока
зис
с constс
UURI =
∆=∆
(или выходное сопротивление)
,
где сI∆ – приращение тока стока сI , соответствующее приращению напряжения сток-исток сU∆ при постоянном напряжении затвор-исток зи constU = .
Рис. 4.5 Рис. 4.6
Они имеют два явно выраженных участка: начальный (крутой) и пологий. На на-чальном участке ток возрастает в соответствии с законом Ома при увеличении напряже-ния стока сU . Но затем этот рост замедляется, так как одновременно с увеличением на-пряжения стока сU возрастает обратное напряжение на p–n-переходе от истока к стоку, а следовательно, увеличивается ширина запирающего слоя р–n-перехода. Канал транзи-стора сужается, что увеличивает его сопротивление и препятствует росту тока стока сI .
3. Оборудование, используемое в лабораторной работе: лабораторный стенд; комбинированный прибор «Сура», мультиметры; соединительные провода.
4. Задания на лабораторную работу Задание № 1. Исследование биполярного транзистора
1. Снять входную характеристику ( ) кэб бэ const.UI f U ==
2. Снять выходную характеристику ( ) бк кэ const.II f U ==
Задание № 2. Исследование полевого транзистора
1. Снять переходную характеристику ( ) сис зи const = max.UI f U ==
2. Снять выходные (стоковые) характеристики ( )с сиI f U= при трех значениях
зиU .
5. Порядок выполнения работы
Порядок выполнения задания № 1 с использованием схемы A1 (рис. 4.7)
1. Снятие входной характеристики транзистора
1.1. Включить блок питания.
1.2. На источнике питания V1 с помощью ручек ГРУБО и ПЛАВНО выставить на-пряжение 5 В, измерив его мультиметром.
1.3. На источнике питания V2 выставить напряжение 15 В, повернув ручки ГРУБО и ПЛАВНО по часовой стрелке до упора.
1.4. Выключить блок питания.
1.5. Соединить источник питания V1 со входом транзистора согласно мнемосхеме («–» источника подать на общую точку, клемма X10, «+» источника подать на клемму X1).
1.6. Соединить источник питания V2 с выходными клеммами транзистора согласно мнемосхеме («–» источника подать на общую точку, клемма X14, «+» источника подать на клемму X13).
1.7. Ручку потенциометра R5 повернуть против часовой стрелки до упора.
1.8. Подключить измерительные приборы с указанными пределами измерения со-гласно мнемосхеме, соблюдая указанную полярность.
1.9. После проверки схемы преподавателем включить блок питания.
1.10. Поворачивая ручку потенциометра R5 по часовой стрелке, изменять напряже-ние кэU в пределах, указанных в табл. 4.1.
Таблица 4.1
бэU
бI
кэU кэ 0U = кэ 5ВU =
1.11. Подключая входное напряжение +5 В последовательно к клеммам Х1; Х2; Х3; Х4 замерить измерительными приборами напряжение бэU между клеммами Х7 и Х10 и ток бI в цепи источника питания V1. Данные занести в табл. 4.1.
1.12. Выключить сетевой тумблер.
1.13. По данным табл. 4.1 построить зависимость ( )б бэI f U= при кэ 0U = и кэ 5ВU = .
Рис 4.7
1VT
5R1C
A1
1R1X
12X
2X
3X
4X
2R
3R4R
6X
A8X
20mA+ - 11X
V
13X
10X 12X 14X
6R
15V+
7X
20V
5V+
5X
2. Снятие выходной характеристики транзистора
2.1. Включить блок питания.
2.2. На источнике питания V1 с помощью ручек ГРУБО и ПЛАВНО выставить на-пряжение 5 В, измерив его мультиметром.
2.3. На источнике питания V2 выставить напряжение 15 В, повернув ручки ГРУБО и ПЛАВНО по часовой стрелке до упора.
2.4. Выключить блок питания.
2.5. Соединить источник питания V1 со входом транзистора согласно мнемосхеме («–» источника подать на общую точку, клемма X10, «+» источника подать на клемму X1).
2.6. Соединить источник питания V2 с выходными клеммами транзистора согласно мнемосхеме («–» источника подать на общую точку, клемма X14, «+» источника подать на клемму X13).
2.7. Ручку потенциометра R5 повернуть против часовой стрелки до упора.
2.8. Подключить измерительные приборы с указанными пределами измерения со-гласно мнемосхеме, соблюдая указанную полярность.
2.9. После проверки схемы включить сетевой тумблер.
2.10. Поворачивая ручку потенциометра R5 по часовой стрелке, изменять напряже-ние кэU в пределах, указанных в табл. 4.2.
2.11. Для каждого фиксированного значения кэU измерить ток коллектора кI . Данные занести в табл. 4.2.
2.12. Аналогичные измерения произвести при подключении входного напряжения +5 В к клеммам Х2; Х3; Х4. Результаты измерений занести в табл. 4.2. Ручку потенцио-метра R5 поворачивать в исходное положение при каждом изменении уровня входного сигнала бI .
2.13. Выключить блок питания.
Таблица 4.2
кэ ,ВU 0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 4 6 8
( )к б1,мА при 1I R I
( )к б2,мА при 2I R I
( )к б3,мА при 3I R I
( )к б4,мА при 4I R I
2.14. По данным табл. 4.2 построить выходные характеристики ( )к кэI f U= при разных уровнях входного сигнала бI . На характеристике указать соотношение токов ба-зы.
Порядок выполнения задания № 2 с использованием схемы A2 (рис. 4.8)
1. Снятие переходной характеристики полевого транзистора
1.1. Включить блок питания.
1.2. На источнике питания V1 с помощью ручек ГРУБО и ПЛАВНО выставить на-пряжение 5 В, измерив его мультиметром.
1.3. На источнике питания V2 выставить напряжение 15 В, повернув ручки ГРУБО и ПЛАВНО по часовой стрелке до упора.
1.4. Выключить блок питания.
1.5. Ручки потенциометров R8 и R9 повернуть по часовой стрелке до упора.
1.6. Источник питания V1 соединить с входными клеммами транзистора, a V2 – с выходными клеммами, согласно мнемосхеме.
1.7. Подключить измерительные приборы с указанными на мнемосхеме пределами измерений и полярностью.
1.8. После проверки схемы включить блок питания.
1.9. Ручку потенциометра R8 выкрутить против часовой стрелки до упора.
1.10. Поворачивая ручку потенциометра R8 по часовой стрелке, записать в табл. 4.3 показания измерительных приборов в 5 и 6-й точках.
1.11. Выключить блок питания. Таблица 4.3
зи ,ВU
с ,мАI
1.12. По данным табл. 4.3 построить переходную характеристику ( ) сис зи const = max.UI f U ==
А2
+
–
1.13. По характеристике определить крутизну полевого транзистора S. Примечание. Аналогичным образом можно снять и построить переходные характе-
ристики для других фиксированных значений сиU , каждое из которых устанавливается поворотом ручки потенциометра R9 против часовой стрелки.
2. Снятие выходных (стоковых) характеристик полевого транзистора при
трех уровнях Uзи
Подготовительную работу провести согласно подп. 1.1–1.4 и 1.6. 2.1. Ручки потенциометров R8 и R9 повернуть против часовой стрелки до упора. 2.2. Подключить измерительные приборы c указанными пределами измерений со-
гласно мнемосхемы, соблюдая указанную полярность («20 mA» – предел измерения по току, «20 V» – предел измерения по напряжению). Мультиметр, работающий в режиме вольтметра, подсоединять к необходимым клеммам с помощью сдвоенного провода для возможности измерения зиU и сиU .
2.3. После проверки схемы преподавателем включить сетевой тумблер и убедиться, что зи 0U = .
2.4. Поворачивая ручку потенциометра R9 по часовой стрелке, изменять напряже-ние между стоком и истоком сиU в пределах, указанных в табл. 4.4. Для каждого фикси-рованного напряжения сиU измерить ток стока сI . Результаты измерений (10 точек) за-нести в табл. 4.4.
2.5. Ручку потенциометра R8 поставить в исходное положение. 2.6. Поворачивая ручку потенциометра R8 по часовой стрелке, установить напря-
жение между затвором и истоком зи 2ВU = − .
2.7. Поворачивая ручку потенциометра R9 по часовой стрелке, изменять напряжение сиU . Для каждого фиксированного значения напряжения сиU измерить ток сI . Результаты
измерений занести в табл. 4.4.
2.8. Сетевой тумблер выключить. Ручку потенциометра R9 повернуть в исходное положение.
2.9. Аналогичные измерения (подп. 2.7) произвести при зи 4ВU = − . Результаты из-мерений занести в табл. 4.4. Отключить стенд.
Таблица 4.4
зи 0ВU = си ,ВU
с ,мАI
зи 2ВU = − си ,ВU
с ,мАI
зи 4ВU = − си ,ВU
с ,мАI
2.10. По данным табл. 4.4 построить семейство выходных характеристик ( )с сиI f U= при зи 0,1 1ВU = − .
2.11. По выходным характеристикам определить дифференциальное сопротивле-ние стока зиU для каждого значения .
6. Содержание отчета 1. Наименование лабораторной работы. 2. Цель работы. 3. Перечень приборов и оборудования. 4. Исследуемые схемы (А1, А2). 5. Результаты исследований. 5.1. Табл. 4.1–4.4 с результатами измерений. 5.2. Характеристики:
• выходная ( ) бк кэ constII f U == для биполярного транзистора;
• переходная ( ) сис зи const = maxUI f U == для полевого транзистора;
• выходная (стоковая) ( )с сиI f U= при зи 0,1, 1ВU = − .
5.3. Расчеты: • крутизна
• дифференциальное сопротивление стока Rс при трех значениях
S для полевого транзистора;
зиU для по-левого транзистора.
6. Выводы по характеристикам. 7. Ответы на контрольные вопросы.
7. Контрольные вопросы 1. Что такое h-параметры транзистора? 2. Чем определяется ширина канала в полевых транзисторах? 3. Почему схемы ОЭ и ОИ нашли наибольшее применение? 4. Какие характеристики являются входными для схем ОЭ и ОИ? 5. Какое соотношение существует между токами в биполярном транзисторе? 6. Каким образом происходит управление проходящим через полевой транзистор
током? 7. Чем отличаются транзисторы типа р–n–р от n–р–n?
ГЛОССАРИЙ
*.bod – Расширение файла программы EWB для записи амплитудно- и фазо-частотных характеристик прибора Bode Plotter.
*.scp – Расширение файла программы EWB для записи переходных процессов прибора Oscilloscope.
MASTECH M92A – Мультиметр для измерения напряжений и токов.
p–n-переход – Переход между областью полупроводника, обладающей избытком «дырок», и областью, где основными носителями заряда являются электроны. Этот переход обладает вентильными или выпрямляющими свойствами.
Амплитудно-частотная характеристика усилителя переменного тока – Зависимость коэффициента усиления Uk УПТ от частоты f является амплитудно-частотной характеристикой ( )Uk f .
ВАХ (Вольтамперная характеристика) – Зависимость между приложенным к прибору напряжением и протекающим через него током, выраженная аналитически и построенная графически: по оси абцисс – напряжение, по оси ординат – ток.
ВАХ идеального p – n-перехода – Вольтамперная характеристика идеализированного p–n-перехода описывается известным уравнением:
0( 1)
qUkTI I e= − ,
где 0I – обратный ток p–n-перехода; q – заряд электрона ( 191,6 10q −= ⋅ Кл); k – постоянная Больцмана 23( 1,38 10Дж град)k −= ⋅ ; T – температура в градусах Кельвина.
Виды пробоя p–n-перехода – Существуют несколько видов пробоя p–n-перехода в зависимости от концентрации примесей в полупроводнике, от ширины p–n-перехода и температуры:
• обратимый (электрический пробой);
• необратимые (тепловой и поверхностный пробои).
Входная характеристика схемы с общим эмиттером – Входной характеристикой для этой схемы является зависимость тока базы бI от напряжения между базой и эмиттером
бэU при постоянной величине напряжения между эмиттером и коллектором:
( ) кэб бэ constUI f U == .
БI
0БЭU
КЭ 0U = КЭ 0U ≠
Входные характеристики биполярного транзистора – ( ) выхвх вх constUi f U == .
Выпрямительные диоды – Полупроводниковые приборы с одним электронно-дырочным переходом (p–n-переходом), использующиеся в различных устройствах для выпрямления переменного тока.
Выходная характеристика схемы с общим эмиттером – зависимость тока коллектора кI от напряжения между эмиттером и коллектором при неизменной величине тока базы
бI : ( ) бк кэ constII f U == .
КI
0 КЭUБ 0I =Б1 0I >
Б1> IБ2IБ2> IБ3IБ3> IБ4I
Выходное сопротивление выпрямителя – 0вых
0
URI
∆=∆
, где 0U∆ и 0I∆ – изменения
выпрямленного напряжения и выпрямленного тока, определенные из нагрузочной (внешней) характеристики выпрямителя:
( )0 0U f I= ,
где 0I – постоянная составляющая выпрямленного тока.
Выходные (стоковые) характеристики полевого транзистора с общим истоком – зависимость тока стока сI от напряжения стока сU при неизменном напряжении на
затворе зиU : ( ) зис с constUI f U == .
СI
0СU
З1U
>
CI∆
СU∆
З2U З1U
>З3U З2U
>З4U З3U
Выходные характеристики биполярного транзистора – ( ) вхвых вых constii f U == ;
Г-образный LC-фильтр:
вх U выхU
L
C
Граничная частота пропускания усилителя переменного тока – На граничных частотах полосы пропускания амплитуда выходного сигнала снижается на 3 дБ. Есть две граничные частоты – верхняя и нижняя.
Динамическое сопротивление – Динамическое сопротивление определяется как
отношение приращения напряжения к приращению тока: динΔΔURI
=
Дифференциальное сопротивление стока (выходное сопротивление) схемы включения с общим истоком: По выходным (стоковым) характеристикам определяют дифференциальное сопротивление стока (или выходное сопротивление)
зис
с constс
UURI =
∆=∆
, где сI∆ – приращение тока стока сI , соответствующее приращению
напряжения сток-исток сU∆ при постоянном напряжении затвор-исток зи constU = .
Длительность фронта транзисторного ключа определяется по формуле ф вτ ln1
StS
=−
,
где Âτ – постоянная времени, S – коэффициент насыщения.
Качество стабилизации напряжения на нагрузке оценивается коэффициентом
стабилизации при постоянном токе нагрузки: вх вых
вх.ном вых.ном:U UK
U U∆ ∆
= , где выхU∆ –
приращение выходного напряжения U0 при изменении входного вхU на величину вхU∆ ; вх.ном вых.ном,U U – номинальные значения напряжений на входе и выходе стабилизатора.
Комбинированный прибор «СУРА» – Комбинированный прибор, включающий в себя осциллограф, генератор синусоидальных и прямоугольных напряжений и блок питания, состоящий из двух одинаковых стабилизированных источников питания.
Коэффициент насыщения транзисторного ключа определяется как
1 1б б ст к
бн к
βI I RS
I E= = , где бнI – ток базы насыщения; стβ – статический коэффициент
передачи по току.
Коэффициент пульсаций выпрямителей и фильтров определяется отношением
~0
2UqU
= , где ~U – действующее значение напряжения, измеряемое по вольтметру
переменного тока; 0U – среднее значение напряжения, измеряемое по вольтметру постоянного тока.
Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения оценивается коэффициентом
пульсаций 1п
0
mUКU
= , где 1mU – амплитуда основной гармоники переменной
составляющей (гармоники с наименьшим порядковым номером); 0U – постоянная составляющая выпрямленного напряжения на нагрузке (среднее значение за период).
Коэффициент сглаживания: Качество сглаживания определяется коэффициентом
сглаживания п.вхсгл
п.вых
kkk
= , где п.вхk и п.выхk – коэффициенты пульсаций на входе и
выходе фильтра соответственно.
Коэффициент сглаживания фильтров – 1
qSq
= , где q – коэффициент пульсаций на
входе фильтра, т. е. того выпрямителя, на основе которого исследуется фильтр; 1q – коэффициент пульсаций фильтра.
Коэффициент схемы двухполупериодного выпрямителя – Коэффициентом схемы для однополупериодного выпрямителя определяется 0 20,45U U= ⋅ ; где 0U – постоянная составляющая выпрямленного напряжения; 2U – действующее значение переменного напряжения на входе выпрямителя; 0,9 – коэффициент схемы двухполупериодного выпрямителя.
Коэффициент схемы однополупериодного выпрямителя – Коэффициентом схемы для однополупериодного выпрямителя определяется 0 20,45U U= ⋅ ; где 0U – постоянная составляющая выпрямленного напряжения; 2U – действующее значение переменного напряжения на входе выпрямителя; 0,45 – коэффициент схемы однополупериодного выпрямителя.
Коэффициент усиления по мощности – P U iK K K= .
Коэффициент усиления по напряжению – вых
вхU
UKU
= .
Коэффициент усиления по току вых
вхi
iKi
= .
Коэффициент усиления усилителя переменного тока в децибелах (дБ) – УПТ UL , выраженный в децибелах (дБ или dB), можно выразить через Uk следующим образом:
20lgU UL k= .
Коэффициент усиления усилителя переменного тока в относительных единицах –
УПТ по напряжению Uk можно определить как вых.двых.а вых
вх.а вх.д вхU
UU UkU U U
= = = , где
вых.а вых.д вых, ,U U U – амплитудное, действующее и среднее значения выходного
гармонического сигнала (напряжения) УПТ; вх.а вх.д вх, ,U U U – амплитудное, действующее и среднее значения входного гармонического сигнала УПТ.
Крутизна стокозатворной характеристики схемы включения с общим истоком: По стокозатворным характеристикам определяют крутизну S характеристики
сс
constзи
UIS
U =∆
=∆
, где сI∆ – приращение тока стока сI , соответствующее приращению
напряжения затвор-исток зиU∆ , при постоянном напряжении сток-исток с constU = .
Назначение Electronics Workbench (EWB) – Программа Electronics Workbench предназначена для исследования электронных приборов и устройств методами имитационного моделирования.
Назначение выпрями теля вторичного источника электропитания – Выпрямитель на полупроводниковых диодах преобразует напряжение переменного тока в пульсирующее напряжение постоянного тока.
Назначение сглаживающего фильтра – Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения между выпрямителем и нагрузкой включают сглаживающий фильтр.
Назначение сглаживающего фильтра вторичного источника электропитания – Сглаживающий фильтр, подключаемый к выходу выпрямителя, уменьшает пульсацию выходного напряжения.
Назначение силового трансформатора вторичного источника электропитания – Силовой трансформатор предназначен для получения необходимой величины переменного напряжения из напряжения сети, а также для гальванической развязки с сетью.
Наименование выводов биполярного транзистора – У биполярного транзистора есть база, эмиттер и коллектор.
Наименование выводов полевого транзистора – У полевого транзистора есть затвор, сток и исток.
Напряжение насыщения транзисторного ключа – Напряжение насыщения НкэU
транзисторного ключа (ТК) измеряется между коллектором и эмиттером во включенном состоянии ТК.
Напряжение отсечки 0U – Если продолжить линейный участок прямой ветви вольтамперной характеристики до пересечения с осью абсцисс, то получим точку 0U – напряжение отсечки, которое отделяет начальный пологий участок характеристики, где
динамическое сопротивление динR сравнительно велико от круто изменяющегося участка, где динR мало.
Напряжение пробоя полупроводникового диода – В паспортных данных диода всегда указывается предельно допустимое обратное напряжение пробU (напряжение лавинообразования), соответствующее началу пробоя p–n-перехода.
Область применения транзисторных ключей – Транзисторные ключи находят широкое применение в силовых цепях вентильных преобразователей различного назначения, в качестве основных логических элементов применяются в устройствах вычислительной техники, в различных схемах автоматики.
Обратная ветвь ВАХ стабилитрона:
ст I
U 0
ст.min I
ст.ном I
ст.max I
ст.ном U ст.min U
ст.max U
Обратное номинальное значение напряжения полупроводникового диода составляет обычно проб0,5 U и определяет класс прибора по напряжению. Так, класс 1 соответствует 100 В обратного напряжения, класс 2 – 200 В и т. д.
Обратный ток (ток утечки) транзисторного ключа – Ток утечки 0кI транзисторного
ключа (ТК) измеряется в цепи «коллектор-эмиттер» в выключенном состоянии ТК (в режиме отсечки) и его величина много меньше номинального коллекторного тока
Основные параметры переходных процессов при включении транзисторного ключа:
• зt – время задержки;
• фt – длительность фронта.
Основные параметры переходных процессов при выключении транзисторного ключа:
• рt – время рассасывания накопленного в базе заряда;
• сt – длительность среза.
Осциллограф – Прибор для индикации напряжений в статическом и динамическом режимах.
Параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне – Простейшим электронным стабилизатором является параметрический стабилизатор, состоящий из балластного сопротивления Rб и стабилитрона.
ст U Н I
н R VD вх U
+
− б R
ст I
1 I
Переходные (стокозатворные) характеристики схемы включения с общим истоком представляют собой зависимость тока стока сI от напряжения между затвором и
истоком зиU при постоянном напряжении стока сU : ( ) сс зи constUI f U == .
CI
0ЗИ0U
>
C1U
ЗИU
CI∆
ЗИU∆
C2U C1U
П-образный LC-фильтр:
вх U вых U
L
2 C 1 C
Постоянная времени переходного процесса включения транзисторного ключа
определяется как вв
1τ2π f
=⋅ ⋅
, где вf – верхняя граничная частота применяемого
транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.
Построитель частотных характеристик Bode Plotter позволяет анализировать амплитудно- и фазочастотные характеристики RLC-схем.
Практическая методика определения длительности фронта – Для удобства измерения длительности фронта его часто определяют как время нарастания тока от уровня кн0,1 I до уровня кн0,9 I от номинального тока коллектора.
Простейшие сглаживающие фильтры – Простейшими сглаживающими фильтрами являются емкостный и индуктивный.
Рабочий участок ВАХ стабилитрона – Для стабилитронов рабочим является участок пробоя на обратной ветви ВАХ, а напряжение пробоя (напряжение стабилизации) является одним из основных параметров.
Режим Magnitude прибора Bode Plotter – Режим построения амплитудно-частотных характеристик прибора Bode Plotter.
Режим Phase прибора Bode Plotter – Режим построения фазо-частотных характеристик прибора Bode Plotter.
Среднегеометрическая частота полосы пропускания усилителя переменного тока – Среднегеометрическая частота полосы пропускания усилителя переменного тока определяется как ср нижн верхн .f f f= ⋅ или, по-другому, как корень квадратный из произведения нижней и верхней частот полосы пропускания усилителя
Стабилитроны – Полупроводниковые приборы с одним электронно-дырочным переходом (p–n-переходом), работающие на обратной ветви ВАХ, использующиеся в различных устройствах для стабилизации пульсирующего напряжения.
Статические состояния транзисторного ключа – В ключевом режиме работы транзистора используются статические состояния ТК, в которых транзистор работает в зоне или отсечки, или насыщения. Во время переходных процессов при переключении из одного статического состояния в другое транзистор работает в нормальном и инверсном активном режимах.
Статическое сопротивление – Статическое сопротивление, например в точке А, определяется как отношение напряжения и тока, соответствующих этой точке:
ст tgαA
A
URI
= = .
Структурная схема вторичного источника электропитания – Вторичные источников питания включают, как правило, силовой трансформатор Т, выпрямитель В, сглаживающий фильтр Ф и стабилизатор напряжения С:
Сеть Нагрузка Т В Ф С
Схема каскада с общей базой:
2R
1VT
1RКR
3R3C
1C
вых~ U
кE−
вх~ U
2C
Схема каскада с общим коллектором:
3R
1VT
1R
2R
1C
2C
вых~ U
КE−
вх~ U
Схема каскада с общим эмиттером:
эR
1VT
1R кR
2R3C
1C2C
вых~ U к
E−
вх~ U
Упрощенная вольтамперная характеристика выпрямительного диода – Для упрощения практических расчетов вольтамперную характеристику выпрямительного диода часто представляют на основе кусочно-линейной аппроксимации двумя участками прямых АВ и ВС, причем АВ идет по оси абсцисс, а наклон ВС определяется средним, прямым сопротивлением диода:
( )пр.срα arctg arctgAC AB
AC
U U RI
−= =
, где пр.срR –
среднее значение сопротивления прямой ветви ВАХ.
Вольтамперная характеристика
диода
U
I ∆
AC I
I
A B
C
α
AB U
AC U 0 U
Функциональный генератор Function Generator генерирует сигналы синусоидальной, треугольной и прямоугольной форм:
Эмиттерный повторитель – Другое название схемы усилительного каскада с общим коллектором. Выходное напряжение повторяет входное, усиление по напряжению отсутствует.
Эффект от применения стабилизатора напряжения в схеме вторичного источника электропитания – Если к выходному напряжению предъявляются высокие требования по стабильности при колебаниях напряжения сети и тока нагрузки, то в источник питания вводят стабилизатор напряжения
Home
PgUp
PgDn
Alt F4+
Нажатие клавиши «Home» на клавиатуре вызывает переходк титульной странице документа.С титульной страницы можно осуществить переход к оглавлению(в локальной версии курса).
Панель управления – содержит перечень разделов, а также кнопкинавигации, управления программойпросмотра и вызова функциипоиска по тексту.
Просматриваемый в данный момент раздел.
Доступные разделы.
В зависимости от текущего активного раздела в перечне могут присутствовать подразделыэтого раздела.
Кнопки последовательного перехода к предыдущей и следующей страницам.
Кнопка возврата к предыдущему виду. Используйте еёдля обратного перехода из глоссария.
Кнопка перехода к справочной странице.(этой)
Кнопка завершения работы.
Кнопка вызова функции поиска по тексту.
Кнопка переключения между полноэкранными оконным режимом просмотра.
Нажатие клавиши «PgUp» («PageUp») или показанных клавишсо стрелками на клавиатуре вызывает переход к просмотрупредыдущей страницы относительно просматриваемойв настоящий момент согласно порядку их расположенияв документе.
Нажатие комбинации клавиш «Alt»+«F4» на клавиатуре вызывает завершение работы программы просмотра документа(в локальной версии курса).
Нажатие левой клавиши «мыши» или вращение колёсика в направлении «от себя» вызывает переход к просмотру следующей страницы относительно просматриваемой в настоящий момент согласно порядку их расположения в документе.
Нажатие правой клавиши «мыши» или вращение колёсика в направлении «к себе» вызывает переход к просмотру предыдущейстраницы относительно просматриваемой в настоящий моментсогласно порядку их расположения в документе.
Нажатие клавиши «PgDn» («PageDown») или показанных клавиш со стрелками на клавиатуре вызывает переход к просмотруследующей страницы относительно просматриваемойв настоящий момент согласно порядку их расположенияв документе.
Возвратиз справки