Практическое занятие №12 Системы автоматического контроля, управления и регулирования.

Практическое занятие №12

Системы автоматического контроля, управления и регулирования.

Тема: "Изучение схемы усилителя электрических сигналов".

Цель: изучить  схему усилителя электрических сигналов.

Оборудование:  Н.Ю. Морозова. Электротехника и электроника. – М:  Издательский центр «Академия», 2014. – 288 с.

Теория.

В 1948 году Д. Бардин и В. Брайтен обнаружили, что полупроводниковые устройства с двумя p-n переходами способны создавать усиление электрических колебаний по мощности. Они назвали это устройство транзистором (от английских слов ”transfer” – преобразователь и “resistor” – сопротивление).

В настоящее время промышленность выпускает плоскостные транзисторы, представляющие собой монокристалл полупроводника, в котором две области с проводимостью одного типа разделены областью с проводимостью противоположного типа. Таким образом могут быть получены структуры p-n-p и n-p-n типа (рис. 1).

Между областями с разными типами проводимости образуются p-n переходы. P-n переход, образующийся между эмиттером и базой, называется эмиттерным переходом (ЭП); переход, образующийся между базой и коллектором, называют коллекторным переходом (КП). Рассмотрим физические основы работы так называемых биполярных транзисторов, т. е. таких, в которых ток обусловлен движением как основных, так и неосновных носителей заряда. Будем рассматривать транзистор p-n-p типа, в работе которого основную роль играют дырки. Физические основы n-p-n транзистора аналогичны основам работы p-n-p транзистора, но в нем основную роль играют электроны.

На рис. 2 изображен биполярный транзистор, включенный по схеме с общей базой (рис. 2а) и его условное обозначение (рис. 2б).

Левый p-n переход включен в прямом направлении. При этом через него течет большой ток основных носителей – дырок. Говорят, что левая p-область инжектирует дырки в соседнюю n-область. Эта p-область, играющая роль катода в ламповом триоде, называется эмиттером. Попавшие в n-область, называемую базой, дырки с помощью диффузионного механизма перемещаются к правому p-n переходу, включенному в обратном направлении. Часть дырок в базе рекомбинирует с электронами. Оставшаяся часть достигает правого p-n перехода .Так как дырки в n-области являются неосновными носителями, а правый p-n переход включен в обратном направлении, то под действием ускоряющего поля правого p-n перехода дырки втягиваются в р-область. Эта р область, собирающая дырки, называется коллектором. База и коллектор играют соответственно роль сетки и анода в ламповом триоде.

Усилительные свойства транзистора возникают в результате взаимодействия токов эмиттера и коллектора.

Коэффициент усиления определяется формулой

где буквой А обозначен какой либо из параметров выходного и входного сигналов: ток (I), напряжение (U), мощность (Р).

Ход работы.

Однокаскадный усилитель обладает коэффициентом усиления К_U  = 30;       U_вх  =0,12 В. Найти значение выходного напряжения усилителя.

1.Привести подробную характеристику основных параметров транзисторов.

2. Измерить коэффициент усиления транзистора.

Вывод.

Выполнение работы

Для получения зачета необходимо оформить отчет:

1. Изучить методическую разработку

2. Выполнить конспект

3 Проверить техническую документацию.

4 Сделать вывод о проделанной работе.

      Преподаватель                              Казетов С.Н.