Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Підвищення стабілізації транзисторного каскаду підсилювача щодо коливань температури, робочої напруги та розкиду параметрів підсилювача досягається за допомогою негативного зворотного зв'язку. При цьому частина вихідної напруги подається назад на вхід підсилювача з протилежною фазою. У поточному негативному зворотному зв'язку, що використовується в цьому експерименті, посилений струм в емітерному резисторі генерує пропорційне струму, протифазне падіння напруги, що використовується для негативного зворотного зв'язку.
З іншого боку, при негативному зворотному зв'язку частина підсиленої напруги подається назад з колектора на базу транзистора.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Принцип
Учні повинні знати, як працює транзистор.
Стабілізуючий ефект зворотного зв'язку за струмом стає зрозумілим, якщо припустити, що на вхід підсилювача подається постійна керуюча напруга, наприклад, 1 В. Ця напруга ділиться між колом база-емітер і резистором емітера. Якщо струм емітера збільшується, наприклад, через підвищення температури або робочої напруги, падіння напруги на емітерному резисторі також збільшується, так що для керування транзистором на ділянці база-емітер ефективна лише менша частина прикладеної керуючої напруги. Таким чином, початкове збільшення колекторного струму змінюється на протилежне. Ті ж самі процеси відбуваються, коли для керування використовується змінна напруга; тільки частина прикладеної напруги доступна для керування транзистором, коли присутній емітерний резистор.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
Під час експерименту учні мають з'ясувати, як можна стабілізувати транзистор.
Завдання
Дослідіть, як змінюється режим роботи транзисторного каскаду підсилювача, якщо в схему ввімкнути емітерний резистор.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Підвищення стабілізації транзисторного каскаду підсилювача щодо коливань температури, робочої напруги та розкиду параметрів підсилювача досягається за допомогою негативного зворотного зв'язку. При цьому частина вихідної напруги подається назад на вхід підсилювача з протилежною фазою. У поточному негативному зворотному зв'язку, що використовується в цьому експерименті, посилений струм в емітерному резисторі генерує пропорційне струму, протифазне падіння напруги, що використовується для негативного зворотного зв'язку.
З іншого боку, при негативному зворотному зв'язку частина підсиленої напруги подається назад з колектора на базу транзистора.
Система ланцюгів живлення
Матеріал
Підготовка
- Зберіть експериментальну установку як показано на рис. 1 і рис. 2; спочатку вставте і з'єднайте два з'єднувальні модулі 1 і 2.
Рис. 1
Рис. 2
Виконання роботи (1/2)
- Увімкніть блок живлення і встановіть напругу постійного струму на 8 В-.
- За допомогою змінного резистора 10 кОм встановіть робочу точку транзистора на напрузі колектора 4 В.
- Розташуйте котушку залізним осердям біля блоку живлення так, щоб у навушниках було чутно гудіння. Тримайте котушку в такому положенні. Зверніть увагу на гучність у навушниках.
- За допомогою ручки регулювання на блоці живлення зменшуйте або збільшуйте робочу напругу. Зверніть увагу на максимальне і мінімальне значення робочої напруги, при якому зникає гудіння. Запишіть отримані значення в таблицю 1 протоколу.
- Замініть з'єднувальні модулі 1 і 2 на резистор емітера 50 Ом і з'єднувальний прямий модуль.
Виконання роботи (2/2)
- Встановіть робочу напругу на 8 В і напругу колектора на 4 В. Спостерігайте за гучністю і знову змінюйте робочу напругу, доки звук не зникне. Значення напруги запишіть до таблиці 1
- Підключіть конденсатор ємністю 470 мкФ паралельно емітерному резистору (рис. 3, рис. 4), встановіть робочу напругу 8 В і напругу колектора 4 В і зафіксуйте гучність.
- Порівняйте три рівні гучності, що спостерігаються в різних частинах експеримента. Запишіть результати у таблицю 1.
- Визначте діапазон робочої напруги, в якому можна почути звук. Запишіть результати.
- Вимкніть блок живлення.
Рис. 3
Рис. 4
Протокол
Спостереження
Гудіння зникає при
Схема
без
з
з та
, [В]
, [В]
Гучність
Завдання (1/4)
Вставте слова в тексті в потрібне місце! Ефект стабілізації ____ за струмом стає зрозумілим, якщо припустити, що на вхід ____ подається постійна напруга, наприклад, 1 В. Ця напруга розподіляється між колом ____ і резистором емітера.
Завдання (2/4)
Вставте слова в тексті в потрібне місце! Якщо ____ збільшується, наприклад, через підвищення температури або робочої напруги, падіння напруги на ____ також збільшується, а це означає, що тільки менша частина прикладеної ____ ефективна для керування ____ на ділянці база-емітер.
Завдання (3/4)
Вставте слова в тексті в потрібне місце! Початкове збільшення сили ____ змінюється на протилежне. Ті ж самі процеси відбуваються, коли для керування використовується ____; лише частина прикладеної напруги доступна для ____, коли присутній ____.
Завдання (4/4)
Вставте слова в тексті в потрібне місце! Якщо до ____підключити паралельно____ досить великої ____, то ____ для змінної напруги ____, а для постійної напруги - ____.