Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь (рис.2.11.2) для снятия передаточной характеристики резисторной оптопары.

· Включите питание и мультиметры и, изменяя входной ток регулятором напряжения, проследите за изменением сопротивления фоторезистора.

· Устанавливая изменением входного тока значения сопротивлений, указанные в табл.2.11.1, снимите передаточную характеристику и на рис. 2.11.7а постройте график в логарифмическом масштабе по оси R_ВЫХ.

Таблица 2.11.1

· Соберите цепь (рис.2.11.3) для снятия передаточной характеристики диодной оптопары в фотогенераторном режиме.

· Увеличивая входной ток, согласно табл 2.11.2 снимите зависимость U_ВЫХ(I_ВХ) (для установки нулевого входного тока разомкните цепь!). На рис. 2.11.7б постройте график.

Таблица 2.11.2

· Соберите цепь (рис.2.11.4) для снятия передаточной характеристики диодной оптопары в фотодиодном режиме.

· Изменяя входной ток регулятором напряжения, проследите за изменением выходного тока, заполните табл. 2.11.3, и на рис. 2.11.7б постройте график.

·

Таблица 2.11.3

· Соберите цепь (рис.2.11.5) для снятия передаточной характеристики транзисторной оптопары.

· Изменяя входной ток регулятором напряжения, проследите за изменением выходного тока, заполните табл. 2.11.4, и на рис. 2.11.7в постройте график.

Таблица 2.11.4

*Если выходной ток е достигает значения 120 мА, замените резистор 22 кОм на 10 кОм или меньше.

· Соберите цепь (рис.2.11.6) для определения открывающего тока управления (I_откр.у) и остаточного напряжения (U_ост) симисторной оптопары.

· Изменяя ток управления регулятором напряжения, убедитесь, что при увеличении тока симистор включается, но при уменьшении не выключается.

· Выключите симистор кратковременным размыканием цепи нагрузки и, медленно увеличиваёте ток управления от нулевого значения. Заметьте и запишите в таблицу (на рис. 2.11.7г) значения открывающего тока управления и остаточного напряжения на открытом симисторе.

· Поворите опыт при обратной полярности питания (переключите провод с +15 В на
-15 В).

Рис. 2.11.2 Рис. 2.11.3

Рис. 2.11.4

Рис. 2.11.5

Рис. 2.11.6

Рис. 2.11.7

Электронные цепи и микросхемотехника

Сравнительное исследование одиночных усилительных каскадов на биполярных транзисторах

Общие сведения

В зависимости от способа включения транзистора различают три типа усилительных каскадов на биполярных транзисторах: с общим эмиттером (ОЭ) (рис. 3.1.1а), с общим коллектором (ОК) (рис. 3.1.1б) и с общей базой (ОБ) (рис. 3.1.1.в). Все схемы могут быть выполнены как на p-n-p так и на n-p-n транзисторе.

В каждой из этих схем один из выводов транзистора является общей точкой, а два других являются входом и выходом. При этом на эмиттерный переход подаётся напряжение смещения в прямом направлении, а на коллекторный – в обратном направлении. Напряжение смещения задаётся резисторами R₁ и R₂. В цепи эммитера и (или) коллектора включают сопротивления для ограничения тока и приданию усилителю определённых свойств. На входе усилительного каскада (часто и на выходе) включается разделительный конденсатор С_ВХ для предотвращения протекания постоянного тока через источник переменного сигнала.

Рис. 3.1.1

Схема с ОЭ (рис. 3.1.1а) используется наиболее часто. В ней входной сигнал подаётся на цепь база – эмиттер, а выходное напряжение снимается с цепи коллектор – эмиттер. Она имеет большой коэффициент усиления, как по напряжению (k_U), так и по току(k_I).

В схеме с ОК (рис. 3.1.1б) входной сигнал подаётся на цепь база – коллектор, а выходной снимается с цепи эмиттер – коллектор. Это утверждение не противоречит рисунку 3.1.1б, так как для переменного сигнала общая точка имеет такой же потенциал, как и +U_ПИТ. Эту схему называют ещё эмиттерным повторителем, так как выходное напряжение в ней почти равно входному(k_U<1). Схема имеет большой коэффициент k_I, высокое входное сопротивление и низкое выходное.

В схеме с ОБ (рис. 3.1.1.в) входное напряжение подаётся на цепь эмиттер – база, а выходное снимается с цепи коллектор – база. Здесь также нет противоречия с рисунком 3.1.1в, так как для переменного сигнала общая точка имеет такой же потенциал, как и потенциал базы. Эта схема имеет большой коэффициент k_U, но ток на выходе почти равен току на входе (k_I<1). В противоположность схеме с общим коллектором схема имеет малое входное сопротивление, но большое выходное.

Схема с ОЭ изменяет фазу входного сигнала на 180^о, тогда как в схемах с ОК и ОБ выходное напряжение совпадает по фазе с входным.

Экспериментальная часть

Задание

Определить экспериментально коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности усилительных каскадов с ОЭ, ОК и ОБ, определить их входные и выходные сопротивления.