Исследование частотных свойств биполярных транзисторов

Введение 6
1 Теоретическое обоснование для исследований биполярных транзисторов 8
1.1 Принцип действия и разновидности биполярных транзисторов 8
1.2 Основные характеристики биполярных транзисторов 13
2 Исследование характеристик и свойств биполярных транзисторов 20
2.1 Краткие сведения о программном обеспечении NI Multisim 20
2.2 Выбор биполярного транзистора для проведения исследований 20
2.3 Исследование частотных свойств биполярных транзисторов 21
2.4 Измерительный прибор PlotterBode 22
2.5 Проведение эксперимента с использованием усилительного каскада с общим эмиттером на базе биполярного транзистора 25
2.6 Проведение эксперимента с использованием усилительного каскада с общим коллектором на базе биполярного транзистора 36
3 Методические указания к лабораторной работе «частотные и импульсные свойства биполярных транзисторов» по дисциплине «электроника» 43
3.1 Основные теоретические сведения 43
3.2 Основные характеристики биполярных транзисторов 46
3.3 Ход выполнения лабораторной работы 48
3.4 Порядок оформления отчета по лабораторной работе 51
3.5 Перечень контрольных вопросов на защиту лабораторной работы 52
Заключение 53
Список использованных источников 54
Приложение А 56
Приложение Б 57
Приложение В 66
Содержание 75

Полупроводниковые приборы, такие как транзисторы, диоды и интегральные схемы повсеместно используются в различной бытовой технике и радиоэлектронном оборудовании. К достоинствам полупроводниковых приборов можно отнести низкое энергопотребление, высокую надежность и долговечность. Развитие в области полупроводниковых приборов с каждым годом приводит к совершенствованию их характеристик и снижению себестоимости. Характерным примером являются персональные компьютеры, у которых с каждым годом характеристики улучшаются на порядки, а компьютер, купленных еще 5 лет назад будет считаться устаревшим. При этом размеры компонентов персонального компьютера либо остаются такими же (исходя из требований к внутренним разъемам), либо уменьшаются – это улучшение стало возможным исключительно благодаря разв Показать все итию полупроводниковых приборов, в частности благодаря совершенствованиям в технологическом производстве микросхем и транзисторов, их миниатюризация. При этом их характеристики улучшаются, а потребляемая мощность и себестоимость – снижается. Поэтому изучение физических процессов при работе таких устройств, технологии их производства и областей применения является актуальной темой для изучения.
Лабораторные работы по дисциплинам, связанным с изучением электроники и её физических основ, конструированием и моделированием электронных приборов, а также основ схемотехники радиоэлектронной аппаратуры проводятся для закрепления материалов, полученных на лекциях, практических занятиях и из литературы. Без практических навыков по изучению свойств и характеристик, моделированию электрических цепей, проектированию устройств сложно представить полноценное изучение данных дисциплин. Перечисленные навыки возможно получить исключительно при проведении лабораторных работ.
Усилительные свойства транзистора обусловлены связанными между собой входной и выходной цепями тока. Иначе говоря, выходной ток цепи напрямую зависит от входного тока, следовательно выходным током можно управлять при грамотном подборе параметров. Классически выделяют 2 класса транзисторов – биполярные и полевые. Первые работают на принципе инжекции носителей, вторые – на принципе регулирования тока с изменением проводимости проводящего канала с помощью электрического поля.
Исследование свойств, параметров и характеристик биполярных транзисторов является актуальной задачей при обучении студентов для понимания работы практически всех электронных устройств. Работа биполярных транзисторов основана на различных режимах работы, вариации параметров входных сигналов, от которых зависят выходные, также от различных схем усилительных каскадов. Изучение частотных свойств биполярных транзисторов является важным этапом при проектировании электротехнических устройств. Зная, каким образом изменяются характеристики биполярного транзистора в зависимости от частоты исходного сигнала можно создавать уникальные электронные устройства или корректируя работу уже существующих для достижения поставленных целей и задач.
Задача выпускной квалификационной работы – подготовка методических указаний для изучения частотных свойств, особенностей и способов построения усилительных каскадов на основе биполярных транзисторов для студентов специальности 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Специалисты в этой области проектируют, моделируют, конструируют и эксплуатируют различную аппаратуру телевидения, видеотехники, систем радиосвязи на основе биполярных транзисторов. Скрыть

Тема ВКР: «Исследование частотных свойств биполярных транзисторов».
Объем ВКР – 69 страниц, 17 рисунков, 12 таблиц, 3 приложения, список литературы: 20 источников.
При расчетах и при создании графического материала использовалось программное обеспечение NI Multisim 14.2, MathCAD.
Структура ВКР включает в себя: введение, теоретическая часть, практическая часть, методические указания к лабораторной работе, заключение и список литературы.
Во введении представлены цели выполнения ВКР и постановка задач, приведена актуальность работы.
В теоретической части даются основные сведения о биполярных транзисторах, их применение, схемы включения и принципы работы.
В экспериментальной части представлены схемы усилительных каскадов для изучения частотных свойств биполярного транзистора в программном обе Показать все спечении NI Multisim 14.2, приведены результаты экспериментов.
В методических указаниях приведены рекомендации к проведению лабораторной работы по изучению частотных свойств биполярных транзисторов.
В заключении приводятся результаты проделанных исследований и предложения по их практическому применению.
Ключевые слова: биполярные транзисторы, усилительные каскады, частотные свойства, снятие амплитудно-частотной характеристики, моделирование.
Скрыть