мперних характеристик I К (U КЕ) дозволяють визначити напруга і струм в транзисторі при будь-якому струмі бази. Залежно від початкового положення точки спокою (при відсутності вхідного сигналу) розрізняють кілька класів посилення.
В класу А точка спокою вибирається в приблизно в середині активної зони від I К МАКС до I К Ммин, в якій характеристики транзистора близькі до лінійним (точка А на поясняюще діаграмі). У цьому випадку при подачі на базу змінного сигналу (наприклад, синусоїдального) в струмі бази з'являється змінна складова, що викликає відповідні зміни струму I К і напруги U КЕ. Робоча точка при цьому переміщається по прямій лінії U ПІТ - R К I К між зонами насичення (I К МАКС) і відсічення (I До МІН). Якщо вхідний сигнал не перевищує допустиму величину, то відбувається пропорційне посилення всього сигналу. При перевищенні допустимого рівня настає обмеження вихідного сигналу на рівнях I К МАКС і I К МІН по струму і на рівнях U КЕ МІН і U КЕ МАКС по напрузі.
У класі АВ точка спокою зміщена в бік зони відсічення, тому частина синусоїдального сигналу (менше напівперіоду) при посиленні «обрізається».
У класі В посилюється точно половина синусоїдального сигналу. Для цього точка спокою повинна вибиратися на межі зони відсічення (точка В, D). Насправді її вибирають кілька вище, щоб уникнути спотворень, викликаних істотною нелінійністю початкової ділянки вхідної характеристики транзистора.
У класі D транзистор працює в ключовому режимі. Для цього точка спокою вибирається також як і в класі В на межі зони відсічення, але на вхід подається великий сигнал, щоб транзистор швидко переходив у режим насичення. Ще краще в цьому режимі на вхід подавати сигнал прямокутної форми. Тоді відпадає необхідність у його великій амплітуді. Стає непотрібною і ланцюг, що задає початкове зміщення (дільник з резисторів R 1 і R 2), так як при відсутності вхідного сигналу транзистор повинен бути надійно закритий.
Експериментальна частина
Завдання
Експериментально ознайомитися різними класами посилення. У класах А і В підібрати оптимально точку спокою і визначити максимальну амплітуду неспотвореного вихідного сигналу і допустиму амплітуду вхідного сигналу. У класі D визначити мінімальну амплітуду прямокутного вхідної напруги, при якій транзистор надійно переходить в режим насичення.
Порядок виконання експериментів
Зібрати ланцюг згідно малюнку 7.6 і 7.7. У ній постійний струм бази регулюється потенціометром 1 кОм і обмежується постійним опором теж 1 кОм. Послідовно з джерелом змінного сигналу включений конденсатор 1 мкФ для запобігання протікання через джерело постійного струму і струмообмежувального опір 1 кОм. Діод включений для захисту емітерного переходу від зворотної напруги, а опір 10 Ом для стабілізації характеристик транзистора. Вимірювання вхідного і вихідного напруг здійснюється осцилографом, а струмів - двома МУЛЬТИМЕТР в режимі міліамперметрів.
Увімкніть осцилограф для спостереження по двох каналах одночасно (канал I - 0,5 В/справ., канал II - 5 В/справ). Увімкніть мультиметри для вимірювання постійних струмів (межі виміру: струм бази - 2 мА, струм колектора - 200 мА). Увімкніть блок генераторів напруг і встановіть частоту синусоїдальної напруги 1 кГц, а амплітуду спочатку рівною нулю. Налаштуйте осцилограф, встановіть і запам'ятайте положення ліній нульового сигналу.
Змінюючи напругу зміщення на базі поворотом ручки потенціометра вправо і вліво, спостерігайте за осцилограф за зміною напруги на колекторі, а по мультиметр за зміною струмів бази та колектора. Встановіть напруга спокою U КЕ 0 приблизно в середині діапазону його зміни.
подається на вхід підсилювача синусоїдальна напруга і, регулюючи його амплітуду, спостерігайте за зміною вихідного сигналу. Уточніть положення точки спокою так, щоб вершини вихідного сигналу починали уплощаться одночасно.
Встановити на вході максимальний сигнал, відповідний Неспотворена напрузі на виході, і запишіть у таблиці 7.2 струми бази і колектора і напруга, амплітуди вхідного і вихідного напруг, перемалювати осцилограми.
Регулюючи зміщення в бік зони відсічення (закривання транзистора), добийтеся, щоб посилювалася точно половина періоду синусоїди. Збільшити вхідний напруги до максимального значення, при якому вихідний сигнал не спотворюється, підкоригувати ще раз зміщення і записати в таблицю 7.2 параметри режиму посилення в класі В.
Примітка. I Б 0, I К 0 і U КЕ 0 вимірювати при відключеному вхідному сигналі!
Таблиця 7.2
КлассI Б 0, мАI К 0, мАU КЕ 0, ВU ВХ МАКС, ВU ВИХІД МАКС, ВА0,21718,5101,814В0,27221,16,52,715...
