Описание установки
Изучение черт ПТ транзистора осуществляется посредством характериоскопа, разрешающего взять на экране семейства ВАХ п/п транзисторов. В состав лабораторной установки входят кроме этого разъём и транзистор с тремя проводами. Транзистор припаян к плате с 3 выводами. К среднему выводу присоединен затвор транзистора. К выводу, окрашенному в красный цвет, присоединён сток. Плата с транзистором вставляется в разъём с тремя проводами. Рекомендуется вставлять плату так, дабы красный вывод стока соответствовал красному (розовому) проводу. Белый провод наряду с этим будет соответствовать затвору транзистора, а тёмный провод оказывается соединённым с истоком.
Штекеры проводов подсоединяются к гнёздам характериоскопа .
Порядок проведения работы
Включите питание прибора ручкой SCALE ILLUMи установите эргономичный уровень освещенности шкалы. Время прогрева прибора не меньше 5 мин..
1. Снимите семейство выходных ВАХ в схеме с неспециализированным истоком.
Для снятия семейства выходных ВАХ в схеме с неспециализированным истоком поставьте тумблер OFF в нейтральное положение и подключите транзистор следующим образом:
— исток (тёмный провод) к клемме Е;
— затвор (белый провод) к клемме В;
— сток (красный провод) к клемме С.
По окончании подсоединения транзистора установите на приборе CHARACTERISCOPE ручки управления в следующие положения:
— тумблер НОR .VOLTSв положение (0,5 – 1,0) В/дел;
— тумблер VERT. CURRENT в положение – (0.5 – 1) мА/дел.;
— тумблер BASE STEPSв положение 6;
— тумблер STEP POLв положение » — ;
— кнопка ONE CURVEотжата;
— тумблер STEP AMPLITUDEв положение (.1- .2) В;
— тумблер COLLECTOR SUPPLY в положение – +АС.
По окончании того, как будут выставлены нужные чувствительности, полярности и количество шагов, возможно включить изображение, переведя тумблер OFF в соответствующие положение ? либо a. В следствии на экране должно показаться семейство ВАХ (смотрите рисунок 2). Любая кривая семейства соответствует соответствующему постоянному значению входного напряжения на гнезде “B”.
Затем нужно произвести балансировку. Балансировка осуществляется вращением ручки OFFSET. При вращении ручки OFFSET семейство кривых синхронно перемещается по экрану. Для балансировки необходимо добиться для того чтобы положения, в то время, когда верхняя кривая остановится (наряду с этим она будет соответствовать UЗИ = 0); начало данной кривой (броская точка) есть началом координат при построении графика ВАХ. По окончании балансировки откорректируйте чувствительность вертикального отклонения (тумблером VERT. CURRENT ) и ход входного напряжения (тумблером STEP AMPLITUDE)так, дабы семейство ВАХ занимало как возможно солидную часть экрана характериоскопа а нижняя кривая как возможно ближе к нулевому току. Перерисуйте семейство выходных ВАХ на миллиметровку в масштабе достаточно большом для предстоящих вычислений (1 клетка на экране осциллографа ? 1см).
Рисунок 2. Семейство выходных черт ПТ.
На семействе выходных ВАХ совершите нагрузочную прямую, выясните нагрузочное сопротивление ЖД и выберите рабочую точку А.
2. Выстройте сток-затворные характеристики на основании выходных ВАХ для трех значений выходного напряжения UСИ. Метод графического построения сток-затворных черт приведен в Приложении.
Выясните UЗИ НАС, продлив выстроенные зависимости до пересечения с осью 0 — UЗИ.
3. Вычислите параметры исследуемого полевого транзистора по его чертям (смотрите Приложение):
а) Крутизну сток-затворной характеристики:
S=(?IC)/(?UЗИ), мА/В при ?UСИ=0 (UСИ=const);
б) Внутреннее дифференциальное сопротивление:
ri = (?UСИ)/(?IC), Ом при ?UЗИ =0 (UЗИ =const);
4. Вычислите параметры исследуемого полевого транзистора в режиме усилителя малого сигнала:
а) Предельный коэффициент усиления по напряжению
KU=S· ri.
б) Коэффициент усиления по напряжению KUГ графически с применением нагрузочной прямой по формуле (смотрите Приложение):
KUГ = (?UСИ)/(?UЗИ)= (?UВЫХ)/(?UВХ).
б) Коэффициент усиления по напряжению KUА аналитически с учетом внутреннего сопротивления по формуле:
KUА = S· 
.
в) Сравните KU, KUГ и KUА.
Приложение
1. Построение сток-затворных характеристик на основании выходных ВАХ для постоянного значения выходного напряжения UСИ.
Выберите три значения выходного напряжения Uси: одно – соответствующее району перегиба ВАХ при Uзи=0, второе — соответствующее выбранной рабочей точке А (Uси2), третье – вблизи большого значения Uси (смотрите рисунок П-1).
Рисунок П-1. Построение сток-затворных характеристик на основании выходных ВАХ для постоянного значения выходного напряжения UСИ.
Разглядим построение сток-затворной характеристики при Uси1. Пересечения прямой Uси=const с семейством выходных ВАХ обозначим точками 1,2,…,6. Определим в этих точках значения тока стока Iс и перенесем эти значения на график Iс (Uзи), учитывая, что значения Uзи соответствуют параметру на выходных ВАХ. Соединим эти точки на графике Iс (Uзи) и так возьмём сток-затворную чёрта при Uси1. Подобным образом выстроим сток-затворные характеристики при Uси2 и Uси3. Рабочая точка лежит на сток-затворной чёрте, соответствующей Uси2.
Определение крутизны сток-затворной характеристики.
Для определения крутизны сток-затворной характеристики совершим на семействе выходных ВАХ прямую через рабочую точку А и определим значения тока коллектора в точках пересечения данной прямой с чертями, соответствующими Uзи2 и Uзи3.
Рисунок П-2. Определение крутизны сток-затворной характеристики.
Приращение тока стока отыщем как ?IC= IC(Uзи2) — IC(Uзи3), а приращение входного напряжения ?UЗИ = Uзи2 — Uзи3.
В этом случае
S=(?IC)/(?UЗИ), мА/В