Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Підставляючи значення іе з (1) в (2) отримуємо





 

. (3)

 

Розв’язавши це рівняння відносно ік, отримуємо

(4)

 

і (5)
де b – коефіцієнт передачі струму бази;

ікн - початковий наскрізний струм, який протікає через весь транзистор, коли іб =0.

З врахуванням прийнятих позначень отримуємо остаточний вираз для ік

(6)

 

Коефіцієнт b, так само як і a відноситься до важливих параметрів транзистора. Якщо відомий b, то a можна визначити за формулою

(7)

 

При значному підвищенні напруги на колекторі струм ікн різко зростає і відбувається електричний пробій. Необхідно знати, що при роз’єднанні кола бази в транзисторі може відбуватися лавиноподібне збільшення струму колектора, що приводить до його перегріву і виходу транзистора з ладу. Тому при експлуатації транзисторів заборонено роз’єднувати коло бази при ввімкненному колекторному живленні.

До власних параметрів транзистора, які характеризують властивості транзистора незалежно від схеми його ввімкнення, відносять:

при Uк = cons t - диференціальний коефіцієнт передачі емітерного струму;

при Uк=cons t - диференціальний опір емітерного переходу , де jТ - температурний потенціал, який залежить від температури і при температурі оточуючого середовища Тос =20оС складає jТ =25 мВ;

при Ie = cons t - диференціальний опір колекторного переходу, для малопотужних транзисторів rк > 1 МОм;

при Ie = cons t - коефіцієнт внутрішнього зворотного зв’язку за напругою, який характеризує вплив Uк на Uе у зв’язку з явищем модуляції товщини бази, ;

rб - об’ємний опір бази, який залежить від конфігурації бази (її активної і пасивної частин) і матеріалу, переважно rб» (100 ¸ 200) Ом;

- ємність (бар’єрна) колекторного переходу;

ік0 - тепловий (некерований) струм колектора.

Для малопотужних транзисторів у залежності від матеріалу, на основі якого він виготовлений, напруга між базою і емітером складає (0,3 ¸ 0,7) В; при цьому в колі бази проходить струм у декілька десятків мікроампер. Напруга, що прикладається між емітером і колектором, може становити (5 ¸ 30) В; при цьому струм колектора може досягнути декількох десятків міліампер.

При ввімкненні транзистора в схемі з спільним емітером підсилювальний каскад забезпечує підсилення за струмом і за напругою, а коефіцієнт підсилення за потужністю має максимальне значення. Вихідна напруга знаходиться у протифазі з вхідною, отже, між вихідною і вхідною напругами існує фазовий зсув, який складає . Вхідний опір транзистора при такому ввімкненні транзистора є відносно низький і знаходиться в межах від сотень Ом до одиниць кілоом. До недоліків такої схеми ввімкнення відносять гірші частотні властивості і низьку температурну стабільність у порівнянні з схемою ввімкнення з спільною базою.

Незважаючи на те, що струми, які проходять через емітерний і колекторний переходи, майже однакові, потужність, що розсіюється на колекторі, значно більша, ніж потужність, яка розсіюється на емітерному переході. Це пояснюється тим, що напруга між базою і емітером значно менша, ніж напруга між базою і колектором. Щоб полегшити відведення тепла від колектора, його роблять більшої площі, ніж емітер. У потужних транзисторах область колектора приєднана до масивного металевого корпусу, що покращує відвід тепла від колектора і дозволяє підвищити потужність, яка на ньому розсіюється.

Контрольні запитання

1. Вкажіть на основні особливості схеми ввімкнення транзистора в схемі з спільним емітером.

2. Яку залежність відображає вхідна характеристика транзистopa в схемі з спільним емітером?

3. Яку залежність відображає вихідна характеристика транзистора в схемі з спільним емітером?

4. Поясніть процес підсилення за струмом при ввімкненні транзистора в схемі з спільним емітером.

5. Чим пояснити збільшення вхідного опору транзистора при ввімкненні його в схемі з спільним емітером?

6. Як впливає значення напруги між колектором і емітером на положення вхідної статичної характеристики транзистора?

7. Як впливає значення струму бази на положення вихідної статичної характеристики транзистора?

8. Наведіть співвідношення між коефіцієнтами підсилення за струмом у схемі з спільним емітером та з спільною базою.

9. Як визначити коефіцієнт підсилення за струмом і вхідний опір транзистора за статичними характеристиками?

10. Розкажіть про використання транзистора в схемі з спільним емітером.

11. Назвіть власні параметри транзистора.

 

Схема для дослідження, необхідні прилади і деталі

 
 

Схема для зняття характеристик транзистора в схемі з спільним емітером наведена на рис.3. Для підбору елементів схеми необхідно знати параметри досліджуваного транзистора.

Виконання роботи

План роботи:

1. Складання і випробування схеми.

2. Зняття вхідних статичних характеристик транзистора Іб = f (Uбе) при
Uке = const.

3. Зняття вихідних статичних характеристик транзистора Ік = f1 (Uке) при
Іб = const.

4. Побудова статичних характеристик транзистора.

5. Визначення коефіцієнта підсилення за струмом і вхідного опору транзистора.

Складання і випробування схеми

Досліджуваний транзистор, джерела живлення, вимірювальні прилади і потенціометри з'єднують за схемою зображеною на рис.3. Після перевірки схеми приступають до її випробування. Для цього потенціометром R2 встановлюють напругу колектор-емітер Uке порядку (50¸60)% від максимального значення напруги для досліджуваного транзистора. Підтримуючи цю напругу сталою, змінюють напругу Uбе (за допомогою потенціометра R1) і стежать за показами приладу, який вимірює струм бази Іб. Його значення повинно змінюватися в межах, достатніх для зняття вхідної характеристики транзистора. Потім перевіряють можливість зняття вихідної характеристики. Для цього встановлюють повзунок потенціометра R1 в середнє положення, задають значення струму бази Іб і підтримують його сталим. Змінюючи напругу Uке, стежать за значенням струму колектора Ік, який повинен плавно змінюватися в межах, які дозволяють зняти вихідну статичну характеристику транзистора.

 

Зняття вхідних статичних характеристик транзистора

Іб=f (Uбе) при Uке=const

Перед зняттям характеристик готують таблицю досліджень(табл.1).

Таблиця 1

Іб=f (Uбе) при Uке=const

Транзистор типу __________

Uке= 0, В ке=…, В U¢¢ке=…, В U¢¢¢ке=…, В
Uбе, В Іб, мкА Uбе, В Іб, мкА Uбе, В Іб, мкА Uбе, В Іб, мкА
               

Вхідні статичні характеристики транзистора знімають для Uке =0 В і значення напруги Uке, що складає (2 ¸ 10) В і залежить від типу досліджуваного транзистора. Для малопотужних транзисторів напругу між базою і емітером Uбе змінюють за допомогою потенціометра R1 від 0 до (200¸300) мВ через (20¸30)мВ.

Потрібно звернути увагу на те, що вхідні статичні характеристики, зняті при Uке ¹0, практично не відрізняються одна від одної і дати пояснення цьому явищу.

 

Зняття вихідних статичних характеристик транзистора

Ік=f1 (Uке) при Іб=const

Дані спостережень записують у заздалегідь підготовану таблицю спостережень (табл.2).

Таблиця 2

Ік=f (Uке) при Іб=const.

 

Транзистор типу ________

Іб =…, мкА І¢б =…, мкА І¢¢б =…, мкА І¢¢¢б=…, мкА
Uке, В Ік, мА Uке, В Ік, мА Uке, В Ік, мА Uке, В Ік, мА
               

Вихідні статичні характеристики знімають для чотирьох значень струму бази Іб, Іб ', Іб " і Іб"', які встановлюють потенціометром R1 і підтримують у процесі спостережень незмінними. Значення струмів бази залежать від типу транзистора, що досліджується. Наприклад, для малопотужних транзисторів значення Іб, Іб ', Іб " і Іб"'' можуть складати відповідно (10, 20, 30, 40) мкА. Напругу Uке, змінюють потенціометром R1 від 0 до (10¸15) В
(для малопотужних транзисторів) з інтервалом (2¸3) В.

 

 

Побудова статичних характеристик транзистора

На основі результатів табл.1 і табл.2, в прямокутній системі координат будують сімейства вихідних (а) і вхідних (б) статичних характеристик транзистора. Приблизний вигляд цих характеристик наведений на рис.4.

 
 

Визначення коефіцієнта підсилення за струмом і вхідного опору транзистора

 

Користуючись сімейством вихідних характеристик транзистора (див. рис.4.а), можна визначити значення коефіцієнта підсилення за струмом. Припустимо, що транзистор працює при напрузі між колектором і емітером Uке =5 В, а струм бази складає Іб =40 мкА. Цьому режиму в сімействі вихідних характеристик транзистора відповідає точка А. Взявши прирости б =40 мкА і к =1 мА між точками В і С при сталій напрузі Uке =5 В, визначаємо

 

 

Визначення необхідно проводити для напруги Uке,, яка становить приблизно 50% від максимального значення цієї напруги для даного типу транзистора.

Вхідний опір транзистора Rвх можна знайти з вхідних характеристик (див. рис.4.б). Точка А відповідає тому ж режиму, що і на вихідній характеристиці. За приростами б = 30 мкА і DUбе = 60 мВ між точками В і С при сталій напрузі Uке =5 В, знаходимо

 

Ом.

ВКАЗІВКИ ДО ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ

Звіт повинен містити:

 

1. Точну назву і мету роботи.

2. Значення основних параметрів досліджуваного транзистора.

3. Схему для зняття характеристик транзистора з коротким описом параметрів елементів, що входять у цю схему.

4. Таблиці спостережень.

5. Вхідні статичні характеристики Іб=f (Uбе) при Uке=const.

6. Вихідні статичні характеристики Ік=f (Uке) при Іб=const.

7. Розрахунок коефіцієнта підсилення за струмом b і вхідного опору транзистора Rвх.

8. Короткі висновки по роботі.

 

Література:

1. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.: Энергоатомиздат, 1989.

2. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М.: Энергия, 1973.

3. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. - М.: Высшая школа, 1987.

4. Виноградов Ю.В. Основы электронной и полупроводниковой техники. - М.: Энергия, 1972.

5. Скаржепа В.А., Луценко А.Н. Электроника и микросхемотехника. Ч.1. Электронные устройства информационной автоматики. - К.: Выща шк., 1989.

Date: 2015-08-06; view: 365; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию