Исследовать влияние частоты сигнала на дифференциальные параметры транзисторов.
Подготовка к работе
2.1 Изучить следующие вопросы курса.
2.1.1 Факторы, влияющие на частотные свойства биполярных транзисторов.
2.1.2 Зависимости коэффициентов передачи тока от частоты для схем включения с ОБ и ОЭ. Частотные параметры.
2.1.3 Зависимости входного и выходного сопротивлений БТ от частоты для различных схем включения БТ.
2.1.4 Зависимость коэффициента обратной связи от частоты для различных схем включения БТ.
2.1.5 Эквивалентные схемы БТ для схем включения ОБ и ОЭ на высоких частотах.
2.1.6 Факторы, влияющие на частотные свойства ПТ.
2.1.7 Эквивалентная схема ПТ на высоких частотах.
2.1.8 Зависимость крутизны ПТ от частоты.
2.1.9 Основные методы улучшения частотных свойств БТ и ПТ.
2.1.10 Дрейфовый БТ, особенности его устройства и работы.
2.2 Ответить на следующие контрольные вопросы.
2.2.1 Какие факторы влияют на частотные свойства БТ?
2.2.2 Изобразить векторную диаграмму токов и напряжений БТ и пояснить ее изменение с увеличением частоты.
2.2.3 Каков характер зависимости коэффициентов передачи тока БТ от частоты?
2.2.4 Дать определение предельным, граничной и максимальной частот усиления БТ.
2.2.5 В какой схеме включения БТ (ОБ или ОЭ) выше предельная частота усиления по току, во сколько раз и почему?
2.2.6 Какой из переходов БТ оказывает большее влияние на частотные свойства и почему?
2.2.7 Как изменяются входное и выходное сопротивления БТ для различных схем включения от частоты?
2.2.8 Изобразить эквивалентную схему БТ на высоких частотах для схем с ОБ и ОЭ.
2.2.9 Какими способами можно улучшить частотные свойства БТ?
2.2.10 В чем особенности устройства дрейфового БТ?
2.2.11 Каким образом улучшены частотные свойства в дрейфовом БТ ?
2.2.12 Какие факторы влияют на частотные свойства ПТ?
2.2.13 Привести и объяснить график зависимости модуля крутизны ПТ от частоты.
2.2.14 Дать определение предельной и максимальной частот ПТ.
2.2.15 Привести и пояснить эквивалентную схему ПТ на высоких частотах.
2.2.16 Какие существуют методы улучшения частотных свойств ПТ?
Литература
1 Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. Под редакцией Федорова Н.Д. -М: Радио и связь, 1998. Стр. 104-119.
2 Электронные приборы. Под редакцией Шишкина Г.Г. -М.: Энергоатомиздат, 1989. Стр.185-190.
3 Батушев В.А. Электронные приборы. -М.: Высшая школа, 1980. Стр.134-148.
4 Транзисторы для широкого применения: Справочник. Под редакцией Перельмана Б. П. -М.: Радио и связь, 1981.
5 Конспект лекций.
Схемы исследования
Исследование параметров биполярного транзистора в зависимости от частоты для схемы включения с ОБ показано на рисунке 3.1. Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения UКБ. Режим транзистора по постоянному току задается входным током IЭ0.
Для измерения параметров Н21Б и Н11Б транзистора в его входную цепь подается синусоидальный переменный ток IЭ~ от источника тока. С помощью вольтметра переменного тока UЭБ~ производится измерение напряжения на входе. Миллиамперметр измеряет переменный ток в цепи коллектора IК~.
Модуль коэффициента передачи тока эмиттера определяется как
½H21Б½= × (1)
Короткое замыкание по переменному току на выходе UКБ~=0 обеспечивается малым выходным сопротивлением источника UКБ.
Измерив входное переменное напряжение UЭБ~, определим входное сопротивление
½Н11Б½= × (2)
Рисунок 3.1
Производя измерение коэффициента передачи тока транзистора и входного сопротивления на различных частотах, получим зависимости
½H21Б½= =F(f) и ½Н11Б½=F(f). (3)
Для измерения параметров ½Н21Э½=½b½ и ½Н11Э½ в схеме с общим эмиттером используется схема, приведенная на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2
Модуль коэффициента передачи тока базы
½H21Э½= × (4)
Измерив входное переменное напряжение UБЭ~, определим входное сопротивление
½Н11Э½= × (5)
Производя измерение коэффициента передачи тока транзистора и входного сопротивления на различных частотах, получим зависимости
½H21Э½= =F(f) и ½Н11Э½=F(f). (6)
Измерение фазового угла коэффициента передачи тока базы производится с помощью осциллографа. На вход А осциллографа подается напряжение пропорциональное входному току (рисунок 3.3). На вход В осциллографа подается напряжение с коллектора транзистора UКЭ, которое пропорционально выходному току.
Рисунок 3.3
Рисунок 3.4
Определение угла фазового сдвига производится следующим образом. Определяется период колебаний Т (рисунок 3.4), определяется сдвиг по фазе t,
затем по формуле (7) определяется сдвиг между входным и выходным сигналами в градусах.