Федеральное агентство по образованию
Национальный исследовательский ядерный университет
«МИФИ»
Н. А. Короткова, А. К. Осипов
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА:
ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
Лабораторный практикум
Москва 2010
УДК 621. 3(076. 5)+621. 38(076. 5)
ББК 31. 2я7+32. 85я7
К68
Короткова Н. А. , Осипов А. К. Электротехника, электроника:
основы микроэлектроники. Лабораторный практикум. : учебно-
методическое пособие. М . : НИЯУ МИФИ, 2010. 60 с. Предназначено для студентов факультета кибернетики,
обучающихся по специальности «Вычислительные машины,
комплексы, системы и сети». Сборник содержит четыре
лабораторные работы, которые проводятся по данному курсу. Первая работа знакомит студентов с принципами работы,
основными характеристиками и параметрами усилительного
каскада на биполярном транзисторе с общим эмиттером. Вторая
работа помогает понять принцип построения усилительных
каскадов и других аналоговых схем на интегральных
операционных усилителях. Третья работа посвящена ключу на
биполярном транзисторе с резистивной схемой управления.
Четвѐртая работа знакомит с принципами проектирования
генераторов прямоугольных импульсов на логических элементах. Содержание учебного
пособия полностью соответствует
утверждѐнной программе курса. Рецензент проф. Ю. А. Волков
Рекомендовано к изданию редсоветом НИЯУ МИФИ
ISBN 978-5-7262-1289-0
© Национальный исследовательский
ядерный университет “МИФИ”, 2010
3
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа 1. Усилительный каскад на биполярном
транзисторе
4
Лабораторная работа 2. Интегральный операционный
усилитель
19
Лабораторная работа 3. Ключ на биполярном транзисторе
с резистивной схемой управления
28
Лабораторная работа 4. Генераторы прямоугольных
импульсов на логических элементах
48
Список литературы
57
Приложение. Оформление лабораторных работ
58
4
Лабораторная работа 1
Усилительный каскад на биполярном транзисторе
Цель: изучение основных характеристик и параметров усили-
тельного каскада на биполярном транзисторе (БТ), включѐнном по
схеме с общим эмиттером, ознакомление с методикой измерения
параметров каскада. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Усилителем называется устройство, предназначенное для уси-
ления мощности входного сигнала. Идеальный усилитель пред-
ставляет собой линейную схему, т. е . его передаточная характери-
стика
)
(вх
вых
U
U
линейна во всем диапазоне изменения амплитуды
входного сигнала. Режим по постоянному току (статический режим усилителя). Биполярный транзистор усиливает только в активном режиме ра-
боты. Нормальный активный режим работы характеризуется пря-
мым смещением эмиттерного перехода и обратным смещением
коллекторного перехода. Чтобы обеспечить прямое смещение
эмиттерного перехода, потенциал базы должен превышать потен-
циал эмиттера на величину падения напряжения на прямосмещен-
ном переходе БЭпр
U . Этот параметр составляет в зависимости от
материала, из которого изготовлен транзистор, примерно 0,6–0,7 В
для кремниевого БТ и 0,2–0,4 В для германиевого. В соответствии
с кусочно-линейной аппроксимацией входной вольт-амперной ха-
рактеристики (ВАХ) БТ при значении
БЭ
U=БЭпр
UтокБ
I может
быть любой величины (рис. 1. 1, а).