Элементная база телекоммуникационных систем. Лабораторная работа №3. Вариант 01

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе No3

ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ СХЕМ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

1) Задание на подготовку к выполнению лабораторной работы

Тема: Изучение ключевых схем на биполярных транзисторах.
Цель работы: 1. Изучить основные принципы работы ключевых схем (лекции 4 и 6).
2. Приобрести начальные навыки расчёта параметров элементов некоторых ключевых схем.

Выполнению данной работы должна предшествовать предварительная подготовка, состоящая в следующем:
1. Изучение темы и цели лабораторной работы.
2. Изучить теоретический материал в объеме материала лекций и теоретического введения.
3. Требования к оформлению отчета (см. раздел 6).

Номер варианта для выполнения лабораторной работы должен выбирается по двум последним цифрам номера пароля. Варианты приведены в Приложении А.

2) Теоретическое введение

Транзисторный ключ является основным элементом устройств цифровой электроники и очень многих устройств силовой электроники. Параметры и характеристики транзисторного ключа в очень большой степени определяют свойства соответствующих схем. Качественное улучшение параметров и характеристик транзисторных ключей приводит к радикальному улучшению электронных устройств.
Простейший ключ на биполярном транзисторе показан на рис. 2.1.Резистор Rб в цепи базы служит для задания необходимого тока базы. Резистор Rк является внутренней нагрузкой ключа, а резистор Rн – его внешней нагрузкой. Величина внешней нагрузки может меняться в широких пределах. При RК= ∞ ключ работает в режиме холостого хода. Предельной нагрузкой, при которой ключ еще должен сохранять свои параметры, считают величину Rн = Rк.

3) Задание на выполнение лабораторной работы

В ходе выполнения лабораторной работы требуется:
1. Подобрать транзисторы и рассчитать параметры резисторов схем транзисторных ключей, приведенных на рисунках Б.6 и Б.27.
2. Собрав схемы, приведенные на рисунках рисунков Б.6 и Б.7 с рассчитанными элементами, убедиться в их работоспособности.
3. Пользуясь рекомендациями пунктов 4.3 и 4.4, исследовать передаточные характеристики рассчитанных ключевых схем.

4) Рекомендации к выполнению исследований

4.1 Расчет и испытание транзисторного ключа на n-p-n транзисторе
1. Выбрать параметры на расчёт ключевой схемы в соответствии с вариантом (Приложение А) - значения коммутируемых токов и напряжений ( , E2 соответственно), а также значение уровня логической «1» - E1max.
2. Выбрать марку транзистора из предлагаемого набора – КТ3102Е, KT3102D, КТ315A, 2N5551 – по следующим критериям: (4.1) . (4.2)
Параметры UКЭmax и IKmax найти, используя ресурсы Интернета.
3. Рассчитать требуемый ток базы (4.3)
где h21оэ - статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером (выбрать максимальное значение из диапазона, приведенного в характеристиках транзистора).
4. Рассчитать номиналы резисторов по следующим выражениям (4.4) (4.5)
Занести основные параметры транзисторного ключа на n-p-n транзисторе в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Параметры транзисторного ключа на n-p-n транзисторе
4.2 Расчёт и испытание транзисторного ключа на p-n-p транзисторе
4.3 Исследование входной и передаточной характеристик транзисторного ключа на n-p-n транзисторе
4.4 Исследование входной и передаточной характеристик транзисторного ключа на p-n-p транзисторе

5) Содержание отчёта

1. Тема и цель лабораторной работы.
2. Таблицы наблюдений (таблицы 4.1 – 4.6).
3. Графики статических входных и передаточных характеристик ключей.
4.  Экспериментальные значения входных пороговых напряжений переключения.
5. Передаточная характеристика транзисторного ключа.
6. Выводы по результатам проведенных исследований. Сделайте «экспертное» заключение о следующем:
- насколько «идеальны» схемы как ключи;
- насколько «идеальны» входные параметры ключа.

Вариант No 1
Транзисторные ключи на n-p-n транзисторе
IКОМ = 0,09А
Е2 = 23В
E1MAX =4,2В
Транзисторные ключи на p-n-p транзисторе
IКОМ = 0,4А
Е2 = 36В

Лабораторная работа 3 13.06.2020 24.06.2020 Зачет Уважаемый Александр Александрович, работа зачтена. Елистратова Ирина Борисовна