Эту характеристику удобно строить по двум точкам: Uкэ = Ек при Iк = 0 на оси абсцисса Iк = Ек/ Rк при Uкэ = 0 на оси ординат.
Построенную таким образом вольт-амперную характеристику коллекторного резистора Rк называют линией нагрузки. Точки ее пересечения с выходными характеристиками транзистора дают графическое решение уравнения для данного резистора Rк и различных значений тока базы Iб.
Р е ш е н и е. Откладываем на оси абсцисс точку Uкэ = Ек = 20В, а на оси ординат – точку, соответствующую Iк = Ек/ Rк = 20/800 = 0.025мА. Здесь Rк =
= 0.8кОм = 800 Ом.
2. Соединяем эти точки прямой и получаем линию нагрузки.
3. Находим на входной характеристике для Uбэ = 0.3 В ток базы Iб = 250мкА.
4. Находим на входных характеристиках точку А при пересечении линии нагрузки с характеристикой, соответствующей Iб = 250мкА.
5. Определяем для точки А ток коллектора Iк = 17мА и напряжение Uкэ= 7В.
Пример 3. Мощность на коллекторе транзистора Рк = 6Вт, напряжение на коллекторе Uкэ = 30В; напряжение питания Ек = 40В. Используя выходные характеристики рис.2.2, определить ток базы Iб, ток коллектора Iк, коэффициент усиления h21э и сопротивление нагрузки Rк.
Р е ш е н и е. 1. Определяем ток коллектора
Iк = Рк/ Uкэ = 6/30 = 0.2А.
2. Находим на выходных характеристиках точку А, соответствующую Iк = 0.2А и Uкэ = 30В. Из рисунка видно, что точка А лежит на характеристике для Iб = 2мА.
3. Соединяем прямой точку А и точку на оси абсцисс, соответствующую Ек = 40В. На пересечении прямой с осью ординат получаем точку Iк1 = 0.8А.
4. Определяем Rк = Ек/ Iк1 = 40/0.8 = 50 Ом.
На выходных характеристиках строим отрезок АВ, из которого находим
Δ Iк = АВ = 0.4 - 0.2 = 0.2А = 200мА;
Δ Iб = АВ = 4 –2 = 2мА.
6. Определяем коэффициент усиления транзистора
h21э = Δ Iк/ Δ Iб = 200/2 = 100.
П р и м е ч а н и е. При решении задачи 3 обратите внимание, что в таблицах вариантов контрольной работы не указана размерность токов базы Iб и токов коллектора Iк, так как на рис. 2.1 – 2.20, где изображены входные и выходные характеристики транзисторов, эти токи имеют различную размерность: ампер – А, миллиамперы – мА и микроамперы – мкА.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2
Ответь на вопрос своего варианта из табл. 2.1 Таблица 2.1
| Номера вариантов | Вопросы |
| 1. | Приведите классификацию фотоэлектронных приборов. Поясните смысл внешнего и внутреннего фотоэффекта. |
| 2. | Опишите устройство фотоэлементов с внешним фотоэффектом, принцип действия. Приведите их характеристики. Укажите область применения. |
| 3. | Объясните устройство фотоприемников с внутренним фотоэффектом (фоторезисторов) и принцип их работы. Приведите их характеристики и укажите применение. |
| 4. | Объясните электрофизические свойства полупроводников. Электропроводность полупроводников и влияние примесей на их проводимость. |
| 5. | Объясните образование и принцип действия электронно-дырочного (р-n) перехода полупроводников. |
| 6. | Объясните устройство полупроводниковых диодов и принцип выпрямления ими переменного тока. |
| 7. | Начертите вольт-амперную характеристику полупроводникового диода и поясните его основные параметры, показав их на характеристике. |
| 8. | Объясните устройство биполярных транзисторов. Назначение электродов, принцип работы, применение. |
| 9. | Начертите схему и объясните усилительные свойства транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. |
| 10. | Начертите и поясните входные и выходные характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Какие параметры транзистора можно определить по этим характеристикам? |
| 11. | Объясните устройство полевых транзисторов, назначение электродов, принцип работы. |
| 12. | Объясните устройство и принцип действия полупроводникового прибора с 4-слойной структурой – тиристора. Начертите и поясните его вольт-амперную характеристику. |
| 13. | Начертите структурную схему выпрямителя переменного тока и поясните назначение ее составных частей. Приведите основные параметры выпрямителя. |
| 14. | Начертите схему управляемого выпрямителя на тиристоре и поясните принцип ее работы. |
| 15. | Начертите структурную схему электронного усилителя. Поясните назначение элементов схемы. Приведите классификацию усилителей. |
| 16. | Основные технические показатели и характеристики электронных усилителей. Определение коэффициента усиления. |
| Номера вариантов | Вопросы |
| 17. | Объясните понятие усилительного каскада. Какие варианты связей могут быть между каскадами? |
| 18. | Объясните понятие обратной связи и ее влияния на режимы работы усилителя. Приведите примеры. |
| 19. | Начертите схему усилителя низкой частоты на транзисторе с RC-связями. Поясните назначение элементов схемы и принцип ее работы. |
| 20. | Объясните назначение и применение усилителей постоянного тока (УТП). Начертите схему УПТ на транзисторах и поясните ее работу. |
| 21. | Начертите схему электронного генератора типа RC на транзисторе, объясните принцип работы, укажите назначение элементов. |
| 22. | Начертите схему LC-генератора синусоидальных колебаний с трансформаторной связью на транзисторе. Объясните принцип работы и назначение элементов схемы. |
| 23. | Начертите схему транзисторного генератора пилообразного напряжения (ГПН). Объясните назначение элементов схемы, принцип работы и применение. |
| 24. | Начертите структурную схему электронного осциллографа, объясните его назначение, принцип работы. |
| 25. | Начертите схему электронно-лучевой трубки с электростатическим отклонением луча. Объясните принцип работы трубки и ее характеристики. |
| 26. | Объясните устройство и технологию изготовления полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем. Укажите их преимущества и применение в современных электронных приборах. |
| 27. | Объясните принцип действия и поясните основные параметры электронных реле. Чем отличаются электронные реле от электромеханических? |
| 28. | Объясните устройство точечных и плоскостных полупроводниковых диодов. Укажите в их применении. |
| 29. | Начертите схему фотореле с фотоэлементом и электронной лампой - триодом. Объясните назначение элементов схемы и принцип работы. |
| 30. | Начертите структурную схему биполярного транзистора типа p-n-p с источниками питания и поясните принцип его работы. |
| 1, 16 | Начертите три схемы включения транзистора: с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором. Поясните их отличия и дайте определение коэффициенту усиления. |
| 2, 17 | Начертите структурную схему тиристора (незапираемого тринистора) с источниками питания и его вольт-амперную характеристику. Объясните принцип работы тринистора и его применение. |
| Номера вариантов | Вопросы |
| 3, 18 | Объясните устройство фотодиода и фототранзистора. Начертите схему их включения и поясните принцип работы. |
| 4, 19 | Объясните основные характеристики электронных усилителей. Как определить коэффициент усиления в относительных единицах и в децибелах? Приведите числовой пример. |
| 5, 20 | Начертите входные и выходные характеристики биполярного транзистора и объясните, как определить по ним статические параметры транзистора. |
| 6, 21 | Начертите схему LC- генератора синусоидальных колебаний на электронной лампе – триоде, объясните назначение элементов схемы и принцип работы. |
| 7, 22 | Опишите строение полупроводников, приведите их электрические свойства. Поясните физический смысл прохождения электрического тока в полупроводниках. |
| 8, 23 | Дайте краткую характеристику пленочным, гибридным и интегральным микросхемам. Укажите область применения и преимущества. |
| 9, 24 | Объясните назначение и укажите типы фильтров в схемах выпрямителей переменного тока. Приведите графики выпрямленного напряжения с фильтрами и без них. |
| 10, 25 | Объясните работу транзистора в ключевом режиме – как бесконтактного переключательного устройства (реле). |
| 11, 26 | Начертите структурную схему электронного усилителя с обратной связью. Объясните назначение и различие положительной и отрицательной обратной связи. |
| 12, 27 | Начертите условные обозначения фоторезистора, фотодиода и фототранзистора. Объясните их устройство, принцип действия и отличия в работе. |
| 13, 28 | Начертите схему и объясните принцип работы усилителя на транзисторе по схеме с общей базой. |
| 14, 29 | Объясните назначение и укажите типы фильтров в схемах выпрямителей переменного тока. Приведите графики выпрямленного напряжения с фильтрами и без них. |
| 15, 30 | Объясните преимущества и недостатки полупроводниковых приборов по сравнению с электронными лампами. |
Задача 1а (варианты 1-10). Мостовой выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Ро, Вт, при напряжении питания Uо, В. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в табл. 2.2., для схемы выпрямителя, и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертите схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из табл. 2.2.