ОЭ 7 саблин. Лабораторная работа Исследование биполярного транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером. 1 Цель работы

• Название: Лабораторная работа Исследование биполярного транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером. 1 Цель работы
• Дата: 03.06.2022
• Размер: 177.08 Kb.
• Имя файла: ОЭ 7 саблин.docx
• Тип: Лабораторная работа; #568179

Лабораторная работа № 7.Исследование биполярного транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером.


1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. 
   Исследование входной и выходной вольтамперных характеристик биполярного транзистора , включённого по схеме с общим эмиттером.
   

.
2 ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
2.1 Персональный компьютер.

2.2 Программа Multisim

3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1. Собрать схему приведённую на рисунке 1. Транзистор выбирается из таблицы 3 согласно выбранному варианту.


Рисунок 1





3.2. Определение выходных характеристик биполярного транзистора ( Б Т ) , включённого по схеме с ОЭ.

3.2.1. Изменяя напряжение коллектора (Uкэ) с помощью переключателя S2 , а также изменяя величину тока в источнике тока I1, заполнить табл.1


Таблица 1

	Uкэ В	0	1	2	5	10	15	20	25
Iб мин , мА	Iк мА	0	61	100	131	158	182	204	225
Iб ср , мА	Iк мА	0	68	112	147	177	204	229	252
Iб макс , мА	Iк мА	0	81	132	174	209	241	270	297

Примечание. U_кэ должно быть не более U_{кэ макс.} для транзистора выбранного варианта. I_б не должен превышать I_{б макс} .
3.2.2. По результатам измерений построить графики I _к = f ( U _кэ ) в программе EXCEL

3.3. Определение входных характеристик БТ, включённого по схеме с ОЭ.

3.3.1. Собрать схему приведённую на рис.2

Рисунок 2

3.3.2. Изменяя величину напряжения коллектора ( переключатель S1) и тока базы ( переключатель S2 ) , заполнить таблицу 2.

Таблица 2

Uкэ = 0 В	I б , мА	1	2	3	4	5	6	7
	Uбэ , В	0,670	0,699	0,721	0,739	0,755	0,771	0,786
Uкэ = 10 В	I б , мА	1	2	3	4	5	6	7
	Uбэ , В	0,800	0,830	0,851	0,870	0,886	0,901	0,916
Uкэ = 20 В	I б , мА	1	2	3	4	5	6	7
	Uбэ , В	0,800	0,830	0,851	0,870	0,886	0,901	0,916
Uкэ = 25 В	I б , мА	1	2	3	4	5	6	7
	Uбэ , В	0,800	0,830	0,851	0,870	0,886	0,901	0,916

Примечание. U_кэ должно быть не более U_{кэ макс.} для транзистора выбранного варианта. I_б не должен превышать I_{б макс} .

3.3.3. По результатам измерений построить графики I _б = f ( U _бэ ) в программе EXCEL.

3.4. По полученным экспериментальным данным и построенным ВАХ определить параметры транзистора ( h₁₁ , h₁₂ , h₂₁ , h₂₂ )

3.4.1. Входное сопротивление h₁₁ =ΔU_эб \ ΔI_б ( табл.2 , точки измерения 2,3)

h₁₁ =ΔU_эб \ ΔI_б

h₁₁ =0,851-0,830\3-2=0.021\1=0,021

3.4.2. Коэффициент обратной связи по напряжению h₁₂ = ΔU_эб \ U_кэ ( табл.2 , точка измерения 2,)

h ₁₂ = ΔU_эб \ U_кэ

h ₁₂ =10\0,021=476,190476

3.4.3. Коэффициент усиления по току h₂₁ =ΔI_к \ΔI_б ( табл.1 , точка измерения 2)
h₂₁ =ΔI_к \ΔI_б =132\1=239

3.4.4. Выходная проводимость h₂₂ = ΔI_к \ Δ U_кэ ( табл.1 , точки измерения 2,3)

h₂₂ = ΔI_к \ Δ U_кэ =132\3=44

4 Содержание отчёта

4.1. Цель работы

4.2. Приборы и оборудование

4.3. Выполнение рабочего задания ( схемы измерений, результаты измерений, графики , расчёты ).

4.4. Выводы по работе.

5 Контрольные вопросы

5.1. Режимы работы БТ

1. Отсечка.

В том случае, если разность потенциалов между эмиттером и базой ниже некоторого значения (примерно 0.6 Вольт), то база-эмиттерный p-n-переход оказывается закрытым, поскольку ток базы не возникает. В связи с этим коллекторный ток не протекает по той причине, что в базовом слое отсутствуют свободные электроны. Таким образом, транзистор переходит в состояние отсечки и сигнал не усиливает. Этот режим используется в цифровых схемах, когда БТ работает как ключ в положении «разомкнуто».

2. Активный режим.

В этом режиме радиокомпонент усиливает сигнал, то есть исполняет свою основную функцию. На базу подаётся разность потенциалов, которая открывает база-эмиттерный p-n-переход. Как следствие, в транзисторе начинают протекать токи коллектора и базы. Значение коллекторного тока вычисляется как арифметическое произведение величины тока базы и коэффициента усиления.

3. Насыщение.

В этот режим биполярный транзистор входит при увеличении тока базы до некоего предельного значения, при котором p-n-переходы полностью открываются. Значение тока, протекающего через БТ при его насыщении, зависит лишь от питающего напряжения и величины нагрузки в коллекторной цепи. В данном режиме входной сигнал не усиливается, ведь коллекторный ток не воспринимает изменений тока базы. Способность транзистора к переходу в насыщение используется в цифровой технике, когда БТ играет роль ключа в замкнутом положении.

4. Барьерный режим.

Здесь транзистор работает как диод с последовательно включённым резистором. Для этого базу напрямую или через малоомное сопротивление соединяют с коллектором. В данном режиме триоды хорошо показывают себя в высокочастотных устройствах. Кроме того, использование транзистора в барьерном режиме целесообразно на реальном производстве для снижения общего количества комплектующих.

5.2. Схемы включения БТ , их характеристики.

Полупроводниковый триод может включаться в электрическую цепь по одной из трёх схем – с общим эмиттером, с общим коллектором и с общей базой. В зависимости от способа подключения различаются электрические параметры транзистора, что определяет выбор схемы в каждом конкретном случае.
При включении биполярного транзистора с общим эмиттером достигается максимальное усиление входного сигнала. Благодаря этому данная схема в усилительных каскадах применяется чаще всего.
Схема с общим коллектором по-другому называется эмиттерным повторителем. Это связано с тем, что разность потенциалов на коллекторе и эмиттере оказываются практически равными. При таком включении наблюдаются большое усиление по току, высокое входное сопротивление и совпадение фаз входного и выходного сигналов. Вследствие этого эмиттерные повторители используются в согласующих и буферных усилителях.
При включении БТ по схеме с общей базой отсутствует усиление по току, но значительным оказывается усиление по напряжению. Особенностью данного способа является малое влияние транзистора на сигналы высокой частоты. Это делает схему с общей базой предпочтительной для использования в устройствах СВЧ.

6. Литература

6.1. Гершунский Б.С. Основы электронной и полупроводниковой техники. 1967г.

6.2. Вайсбурд Ф.И. Электронные приборы и усилители. 2007 г.

6.3. Овечкин Ю.А. Полупроводниковые приборы. 1987 г.

6.4. Лачин В.И. Савёлов Н.С. Электроника. 2000 г.
Перечень транзисторов Таблица 3

Вариант	Наименование	U кэ max В	U кб max В	U эб max В	I к max A	h
1	2N1711	50	75	7	0,5	100
2	2N2102	60	120	7	1	40
3	2N2218	30	60	6	0,8	40
4	2N2219	30	60	5	0,8	100
5	2N2369	15	40	4	0,2	40
6	2N2712	18	18	5	0,1	75
7	2N2923	25	25	5	0,1	100
8	2N3019	80	140	7	1	100
9	2N3055A	60	100	7	15	20
10	2N3390	18	18	5	0,1	400
11	2N3394	25	25	5	0,1	55
12	2N3414	25	25	5	0,5	75
13	2N3439	350	450	7	1	40
14	2N3441	140	160	7	3	25
15	2N3501	150	150	6	0,6	100
16	2N3700	80	140	7	1	100
17	2N3707	30	30	6	0,03	100
18	2N3858	60	60	6	0,1	60
19	2N3903	40	60	6	0,2	50
20	2N4014	50	80	6	0,5	60
21	2N5038	90	120		20	20
22	2N5039	75	120	7	20	30
23	2N5058	300	300	7	0,15	30
24	2N5550	140	160	6	0,6	80
25	2N5581	40	75	6	0,5	40
26	2N6121	45	45	5	4	25
27	2N6251	350	450	6	10	10
28	2N6271	100	120	8	30	20
29	2N6275	120	140	6	50	30
30	2N6473	100	110	5	7	15