АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Лабораторна робота №3 «Дослідження властивостей біполярного транзистора»

Читайте также:
  1. II. Контрольна робота.
  2. III. Робота над вивченням нового матеріалу.
  3. III. Робота над вивченням нового матеріалу.
  4. III. Робота над вивченням нового матеріалу.
  5. III. Робота над вивченням нового матеріалу.
  6. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.
  7. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.
  8. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.
  9. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.
  10. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.
  11. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.
  12. IV. Робота над вивченням нового матеріалу.

Мета роботи: вивчити властивості і схеми включення біполярного транзистора, зняти і проаналізувати вхідні і вихідні характеристики транзистора включеного по схемі із загальним емітером (ОЕ).

Теоретичні відомості

Біполярний транзистор - це напівпровідниковий прилад, що містить два p-n переходу, і є тришаровою напівпровідниковою структурою, створеною в одному кристалі шляхом введення акцепторної або донорної домішки. Залежно від електропровідності початкового напівпровідника розрізняють p-n-p і n-p-n транзистори (рис 3.1). Одна з крайніх областей транзистора (наприклад, ліва) називається емітером, а прилеглий до неї p-n перехід j1 - емітерним. Права область називається колектором, а прилеглий до неї p-n перехід j2 - колекторним. Центральна область, звана базою, має значно меншу в порівнянні з емітером і колектором концентрацію домішкових атомів.

Рис. 3.1 - Схематична будова і напрямок струмів транзистора: а - p-n-p типа; б - n-p-n типа

Транзистор — прилад оборотний, тобто емітер і колектор можна міняти місцями. Проте властивості транзистора при прямому (нормальному) і зворотному (інверсному) включенні різні, оскільки області емітера і колектора відрізняються розмірами і електрофізичними властивостями. Полярності напруги на електродах транзистора, відповідні нормальному включенню, показані на рис 3.1. При інверсному включенні полярність напруги на електродах транзистора протилежна.

Розрізняють чотири види статичних ВАХ транзистора:

· вихідні

· керівники (характеристики прямої передачі)

· вхідні

· перехідні (характеристики зворотної передачі)

з яких тільки дві є незалежними. Зазвичай використовують вихідні і вхідні ВАХ транзистора, з яких лише дві є незалежними.

Транзистор включається в електричний ланцюг таким чином, що один з його електродів є вхідним, другий - вихідним, а третій - загальним щодо входу і виходу. Залежно від цього розрізняють три способи включення транзисторів (рис 3.2): із загальною базою (ЗБ), із загальним емітером (ЗЕ) і із загальним колектором (ЗК). При будь-якому способі включення в ланцюг вхідного електроду включають джерело вхідного сигналу, а в ланцюг вихідного електроду - навантаження.

Рисунок 3.2 - Схеми включення транзисторів: а - із загальною базою (ЗБ); - із загальним емітером (ЗЕ); у - із загальним колектором (ЗК)



У режимі малого сигналу транзистор можна представити як активний лінійний чотириполюсник, основні властивості якого відповідають загальній теорії електричних ланцюгів. При цьому транзистор вважається лінійним підсилювальним елементом.

Зв'язок між вхідними (U1, I1) і вихідними (U2, I2) змінними чотириполюсника можна описати шістьма системами рівнянь першого порядку. Найширше застосовується система рівнянь, в якій незалежними величинами є вхідний струм I1 і вихідна напруга U2:

(3.1)

Якщо при малих змінах незалежних величин приросту залежних величин розкласти в ряд Тейлора і нехтувати членами другого і вищих порядків, то рівняння (3.1) можна представити в наступному вигляді:


DU1 = ;

DI2 = (3.2)

При заміні приростів амплітудними значеннями струмів і напруги і введенні нових позначень для приватних похідних система рівнянні (3.2) перетвориться до наступної форми:

; (3.3)

Характеристичні коефіцієнти h при незалежних змінних у системі рівнянь (3.3) мають певний фізичний зміст:

h11 = - вхідний опір у режимі малого сигналу при короткому замиканні на виході чотириполюсника;

h12 = - коефіцієнт зворотного зв'язку по напрузі в режимі малого сигналу при холостому ході на вході чотириполюсника; h21 = - коефіцієнт передачі струму в режимі малого сигналу при коpотком замиканні на виході чотириполюсника;

h22 = - вихідна провідність у режимі малого сигналу при холостому ході на вході чотириполюсника.

Система рівнянь (3.3) зветься системи h-параметрів. Іноді в літературі її називають гібридною системою, тому що незалежними змінними є струм і напруга. Достоїнством системи h-параметрів є порівняльна простота безпосереднього виміру характеристичних коефіцієнтів h. У паспортних даних транзисторів звичайно приводять значення h-параметрів, обмірюваних на частоті 1 кГц.


Хід роботи

1. Зібрати схему для зняття вхідних і вихідних характеристик транзистора, що наведена на малюнку 3.3.

Рисунок 3.3 – Схема включення транзистора з ЗЕ

2. Зняти вхідні характеристики транзистора. Результати занести в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1

  Uкэ, В Вхідні параметри Еб, В
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 5.0
  Uбэ, мВ            
Iб, мкА            
  Uбэ, мВ            
Iб, мкА            

Вхідна характеристика включеного за схемою з ЗЕ це залежність струму бази від напруги на переході база - емітер при постійній напрузі на переході колектор - емітер.

3. Зняти вихідні характеристики транзистора. Результати занести в таблицю 3.2. Вихідна характеристика транзистора включеного за схемою з ЗЕ це залежність струму колектора від напруги на переході колектор - емітер при постійному струмі бази.

Таблиця 3.2

  Еб, В   Iб, мкА Ек = Uкэ, В
0.1 0.5 1.0 5.0
Iк, мА
             
             
             

4. За результатами таблиць побудувати характеристики й визначити H - параметри транзистора.

5. Зробити виводи по проведеній роботі.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)