Исследование схемы с общим эмиттером

 

Липецкий государственный  технический университет

Кафедра Электропривода

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

по электронике

«Исследование схем с общим эмиттером и истоком»

Вариант 1

 

    

Студенты                                 _________________                  Катин Е.В.

                                                  _________________                  Кукишев Д.Ю.

                                                  _________________                 Сеньковский М.С.

                                                  _________________                 Кошеваров Н.И.

Группа     ЭП-11-1

                                                            

 Преподаватель                            

 к.т.н., ассистент                     _________________                      Башлыков А.М.                                                      

 

 

Липецк 2013

 

Вариант 2

Исследование схемы с  общим эмиттером

 

Рисунок 1. Принципиальная схема для первого исследования

 

В схеме используется:

        XFG1 – генератор синусоидального напряжения;

XSC1 – осциллограф входного напряжения и тока;

XSC2 – осциллограф выходного напряжения;

XMM4 – вольтметр, измеряющий постоянную составляющую напряжения Uкэ для определения рабочей точки.

 

 

 

Опыт №1

Установим Rk=100%, Re=0%

Максимальная амплитуда  неискаженного выходного напряжения достигается при 140 mVp.

При разомкнутых ключах J1, J2 определим из осциллограммы (срисунок 2) выходное напряжение без нагрузки.

При замкнутом ключе J1 и разомкнутом ключе J2 определим из осциллограмм:

а) выходное напряжение под нагрузкой (см. рисунок 3)

б) входной ток (см. рисунок 4)

в) входное напряжение (см. рисунок 5)

Рисунок 2. Выходное напряжение без нагрузки

Рисунок 3. Выходное напряжение под нагрузкой

 

Рисунок 4. Входной ток

 

Рисунок 5. Входное напряжение

 

Для наглядности, собранные  данные сведем в таблицу (таблица 1).

Таблица 1. Величины, снятые осциллографом. Параметры генератора                                                                                  XFG1

Смешение	875 mV
Амплитуда	140 mVp
Uвх	1,40E-01 B
Uвых	6,72 B
U'вых	6,3 B
Iвх	7,53E-03 A

 

 

 

Опыт №2

Установим Rk=50%, Re=0%

Максимальная амплитуда  неискаженного выходного напряжения достигается при 300 mVp.

При разомкнутых ключах J1, J2 определим из осциллограммы (срисунок 6) выходное напряжение без нагрузки.

При замкнутом ключе J1 и разомкнутом ключе J2 определим из осциллограмм:

а) выходное напряжение под нагрузкой (см. рисунок 7)

б) входной ток (см. рисунок 8)

в) входное напряжение (см. рисунок 9)

 

Рисунок 6. Выходное напряжение без нагрузки

Рисунок 7. Выходное напряжение под нагрузкой

 

Рисунок 8. Входной ток

Рисунок 9. Входное напряжение

 

Для наглядности, собранные  данные сведем в таблицу (см. таблица 2).

Таблица 2. Величины, снятые осциллографом. Параметры генератора              XFG1

Смешение	1035 mV
Амплитуда	300 mVp
Uвх	3,00E-01 B
Uвых	7,144 B
U'вых	6,92 B
Iвх	2,20E-02 A

 

 

 

Опыт №3

Установим Rk=100%, Re=50%.

Максимальная амплитуда  неискаженного выходного напряжения достигается при 370 mVp.

При разомкнутых ключах J1, J2 определим из осциллограммы (срисунок 10) выходное напряжение без нагрузки.

При замкнутом ключе J1 и разомкнутом ключе J2 определим из осциллограмм:

а) выходное напряжение под нагрузкой (см. рисунок 11)

б) входной ток (см. рисунок 12)

в) входное напряжение (см. рисунок 13)

 

Рисунок 10. Выходное напряжение без нагрузки

Рисунок 11. Выходное напряжение под нагрузкой

 

Рисунок 12. Входной ток

 

Рисунок 13. Входное напряжение

 

Для наглядности, собранные  данные сведем в таблицу (см. таблица 3).

Таблица 3. Величины, снятые осциллографом. Параметры генератора                     XFG1

Смешение	1158 mV
Амплитуда	370 mVp
Uвх	3,70E-01 B
Uвых	6,489 B
U'вых	6,07 B
Iвх	6,67E-03 A

 

 

 

 

Опыт №4

Установим Rk=100%, Re=50%.

Максимальная амплитуда  неискаженного выходного напряжения достигается при 170 mVp.

При разомкнутом ключе J1, и замкнутом ключе J2 определим из осциллограммы (срисунок 14) выходное напряжение без нагрузки.

При замкнутых ключах J1 и J2 определим из осциллограмм:

а) выходное напряжение под  нагрузкой (см. рисунок 15)

б) входной ток (см. рисунок 16)

в) входное напряжение (см. рисунок 17)

 

Рисунок 14. Выходное напряжение без нагрузки

 

Рисунок 15. Выходное напряжение под нагрузкой

 

Рисунок 16. Входной ток

Рисунок 17. Входное напряжение

 

Для наглядности, собранные  данные сведем в таблицу (см. таблица 4).

Таблица 4. Величины, снятые осциллографом. Параметры генератора                    XFG1

Смешение	1155 mV
Амплитуда	170 mVp
Uвх	1,70E-01 B
Uвых	6,6 B
U'вых	6,09 B
Iвх	4,33Е-03 A

 

 

 

 

 

Расчеты для первого опыта:

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты для второго опыта:

 

 

 

 

 

 

Расчеты для третьего опыта:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты для четвертого опыта:

 

 

 

 

 

Таблица 5. Результаты расчетов первого исследования

	Опыт 1	Опыт 2	Опыт 3	Опыт 4
Rвх
Rвых
Ku
Ki

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование схемы с  общим истоком

 

Рисунок 18. Принципиальная схема для второго исследования

В схеме используется:

        XFG1 – генератор синусоидального напряжения;

XSC1 – осциллограф входного напряжения и тока;

XSC2 – осциллограф выходного напряжения;

XMM4 – вольтметр, измеряющий постоянную составляющую напряжения Uси для определения рабочей точки.

 

 

 

 

 

 

Опыт №1

Установим Rs=100%.

Максимальная амплитуда  неискаженного выходного напряжения достигается при 1350 mVp.

При разомкнутом ключе J1 определим из осциллограммы (срисунок 14) выходное напряжение без нагрузки.

При замкнутом ключе J1 определим из осциллограмм:

а) выходное напряжение под нагрузкой (см. рисунок 15)

б) входной ток (см. рисунок 16)

в) входное напряжение (см. рисунок 17)

 

Рисунок 19. Выходное напряжение без нагрузки

Рисунок 20. Выходное напряжение под нагрузкой

 

Рисунок 21. Входной ток

 

Рисунок 22. Входное напряжение

 

Для наглядности, собранные  данные сведем в таблицу (см. таблица 6).

Таблица 6. Величины, снятые осциллографом. Параметры генератора                     XFG1

смешение	0 mV
амплитуда	1350 mVp
Uвх	1.350 B
Uвых	8.976 B
U'вых	8.229 B
Iвх	29.749uA

 

 

 

 

 

 

Опыт №2

Установим Rs=25%.

Максимальная амплитуда  неискаженного выходного напряжения достигается при 1350 mVp.

При разомкнутом ключе J1 определим из осциллограммы (срисунок 14) выходное напряжение без нагрузки.

При замкнутом ключе J1 определим из осциллограмм:

а) выходное напряжение под нагрузкой (см. рисунок 15)

б) входной ток (см. рисунок 16)

в) входное напряжение (см. рисунок 17)

 

Рисунок 23. Выходное напряжение без нагрузки

 

Рисунок 24. Выходное напряжение под нагрузкой

 

Рисунок 25. Входной ток

Рисунок 26. Входное напряжение

 

Для наглядности, собранные  данные сведем в таблицу (см. таблица 7).

Таблица 7. Величины, снятые осциллографом. Параметры генератора                     XFG1

смешение	0 mV
амплитуда	1500 mVp
Uвх	1,50 B
Uвых	7.153 B
U'вых	6.629 B
Iвх	43.915 uA

 

 

 

 

 

Расчеты для первого опыта:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты для второго опыта:

 

 

 

 

 

Таблица 8. Результаты расчетов второго исследования

	Опыт 1	Опыт 2
Rвх
Rвых
Ku
Ki

 

Вывод: Чем больше сопротивление Rs тем меньше выходной ток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТО, что будет ниже, НЕ ПЕЧАТАЙТЕ!!!!!!!!!!!!

Uзи=Uвх

Iз=Iвх

Uси=Uвых

Iс=Iвых

Короче. Iвх – в нашей лабе это не Iз, а Iс. Эти хорошие составители перепутали.

Из графика видим, что 

чем больше по модулю Uзи, тем меньше выходной ток, т.е. ток Iс- истока. Это объясняется тем, что

 
Возьмем случай когда Uзи=0.  Есть только Uси.

При отсутствии напряжения на входе основные носители заряда - электроны под действием ускоряющего электрического поля в канале (E = 105Q104 В/см) дрейфуют в направлении от истока к стоку. Поскольку потенциал электрического поля линейно возрастает от истока к стоку вдоль канала, толщина p-n перехода минимальна вблизи истока и максимальна вблизи стока, и канал сужается вдоль  p-n перехода от истока к стоку. Таким образом, наибольшим сопротивлением канал обладает в наиболее узкой своей части, т.е. у стока.

Если обратное напряжение UЗИ подаваемое к затвору увеличить, то толщина p-n перехода по всей его длине  увеличится, а площадь сечения  канала и, следовательно, ток в цепи стока уменьшаются.