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
Лабораторна робота № 3. Тема: дослідження біполярного транзистора
|
|
Тема: Дослідження біполярного транзистора
1 Мета роботи: Вивчення особливостей роботи біполярного транзистора, увімкнутого за схемою зі спільним емітером; побудова статичних ВАХ та визначення його основних параметрів (коефіцієнтів підсилення за струмом, за напругою та потужністю, вхідного та вихідного опорів).
2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Workbench.
3 Схема дослідження: 1 кОм
1 кОм
1 кОм
1В 1кОм 10В
Рис.1
4 Основні теоретичні положення:
Транзистором (від TRANSFER RESISTOR – такий, що перетворює опір) називається НП прилад, який має один або декілька p-n переходів, три або більше виводів і здатний підсилювати потужність електричного сигналу.
Біполярний транзистор – це НП прилад, призначений для підсилення потужності сигналу, який має 2 p-n переходи, використовує носії зарядів двох різних типів: електронів та дірок і керується струмом.
Як елемент електричного кола, транзистор зазвичай використовується так, що один з його електродів є вхідним, другий вихідним, а третій – спільний відносно входу та виходу. У коло вхідного електроду вмикається джерело вхідного змінного сигналу, який треба підсилити за потужністю, у коло вихідного – навантаження, на якому виділяється підсилена потужність.
Розрізняють три схеми вмикання транзисторів:
- з спільною базою - з СБ;
- з спільним емітером - з СЕ;
- з спільним колектором - з СК.
Схема зі спільним емітером (рис.1) найбільш розповсюджена.
Основні параметри біполярного транзистора для схеми з спільним емітером визначаються за формулами:
Rвх =ΔUБЕ / ΔІБ , при ΔUКЕ = const (сотні Ом – одиниці кОм);
Rвих =ΔUКЕ / ΔІК , при ΔІБ = const (одиниці – десятки кОм);
КІ = ΔІК / ΔІБ , ΔUКЕ = const (десятки – сотні);
КU = ΔUвих / ΔUвх , ΔIвх = const (сотні – тисячі);
КР = КІ ∙ КU (тисячі – десятки тисяч);
Для визначення статичних параметрів транзисторів використовують два види статичних характеристик:
- вхідні ІБ = f(UБЕ) при UКЕ = const (рис.2);
- вихідні ІК = f(UКЕ) при ІБ = const (рис.3).
5 Послідовність виконання роботи:
5.1 Зняття вхідних статичних характеристик транзистора ІБ = f(UБЕ) при UКЕ = const
Перед зняттям характеристик заготовляють таблицю спостережень (табл.1 і табл.2).
Таблиця 1
| UКЕ = 0, В | UКЕ = 5, В | ||
| UБЕ , В | ІБ , мА | UБЕ , В | ІБ , мА |
Вхідні статичні характеристики транзистора знімають для двох значень напруги UКЕ . Напругу між базою та емітером змінюють потенціометром R1.
5.2 Зняття вихідних статичних характеристик транзистора ІК = f(UКЕ) при ІБ = const
Таблиця 2
| ІБ = 500, мкА | ІБ = 1000, мкА | ІБ = 2000, мкА | |||
| UКЕ , В | ІК , мА | UКЕ , В | ІК , мА | UКЕ , В | ІК , мА |
Вихідні статичні характеристики знімають для трьох значень струму бази, котрі встановлюють потенціометром R1 та підтримують у процессі спостережень незмінними. Напругу UКЕ змінюють, потенціометром R2.
5.3 Побудова статичних характеристик транзистора.
За результатами вимірювань (табл.1 і табл.2) побудувати сімейства вхідних та вихідних статичних характеристик транзистора на міліметровому папері. Зразковий приклад цих характеристик приведено на рис.2, 3.
Рис. 3 Рис.2
5.4 Визначення вхідного та вихідного опорів, коефіцієнтів підсилення транзистора.
За вихідними статичними характеристиками (рис.3) можна знайти вихідний опір транзистора Rвих для заданої точки Т. По прирощенням ∆UКЕ і ∆ІК між точками В і С при постійному струмі ІБ = 40 мкА
Rвих = ∆UКЕ / ∆ІК =(15В - 1В) / (1,4-0,9)10-3 А = 28000 Ом = 28 кОм.
Вхідний опір транзистора Rвх визначаємо за вхідними статичними характеристиками (рис.2). Точка Т відповідає тому ж режиму, що й на вихідних характеристиках (ІБ = 40 мкА).
По прирощенням ∆ІБ та ∆UБЕ між точками А і Б при постійній напрузі UКЕ= 8 В, знаходимо
Rвх = ∆UБЕ / ∆ІБ = (185 мВ-140 мВ) / (50-30)10-3 мА = 2250 Ом = 2,25 кОм.
Коефіцієнт підсилення струму КІ визначаємо за вихідними характеристиками транзистора (рис.3). Нехай транзистор працює при напрузі між колектором і емітером U КЕ = 8 В, а струм бази дорівнює І Б = 40 мкА. Цьому режиму на сімействі вихідних характеристик транзистора відповідає точка Т.
По прирощенням ∆І К та ∆І Б між точками А і Б при постійній напрузі U КЕ знаходимо
КІ = ∆І К / ∆І Б = (1,6 - 0,6)мА / (60 - 20)10-3 мА = 25, при U КЕ = 8 В = const.
Коефіцієнт підсилення напруги КU визначаємо за вхідними характеристиками транзистора (рис.2).
Нехай І Б = const = 30 мкА (т. КА).
Для точки К U БЕ = 110 мВ, U КЕ = 0 В
Для точки А U БЕ = 140 мВ, U КЕ = 8 В.
КІ = ∆ U КЕ / ∆ U БЕ = (8 - 0)В / (140-110)10-3 В = 270.
Коефіцієнт підсилення потужності КР визначаємо за формулою:
КР = КІ КU = 25∙270 = 6750.
6 Зміст звіту:
6.1 Найменування та мета роботи.
6.2 Схема дослідження.
6.3 Перелік приладів.
6.4 Результати вимірювань (таблиці).
6.5 Вхідні статичні характеристики транзистора ІБ = f(UБЕ), при UБЕ = const (на міліметровому папері).
6.6 Вихідні статичні характеристики транзистора ІК = f(UКЕ), при ІБ = const (на міліметровому папері).
6.7 Розрахунок основних параметрів транзистора: вхідного і вихідного опорів, коефіцієнтів підсилення струму, напруги, потужності.
6.8 Висновки.
7 Контрольні питання:
7.1 Чому БТ називається біполярним.
7.2 Які режими роботи має БТ?
7.3 Що називається динамічним режимом роботи БТ.
7.4 Яка схема включення найбільш використовується і чому?
7.5 Назвіть h-параметри БТ і їх фізичні властивості?
7.6 Які електроди має БТ і вимоги до них?
7.7 У якій області знаходиться транзистор p-n-p- структури, якщо UБЕ = - 0,2 В В; UКЕ = 6В?
8 Література:
8.1 Васильєва Л.Д., Медеведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади»: Підручник. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.
8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та
мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2004. – 368 с.
8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.
8.4 Мілих В.І., Шавьолкін О.О. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник. За ред.. В.І. Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.
8.5 Конспект лекцій.
Date: 2015-05-04; view: 1093; Нарушение авторских прав