Исследование биполярного транзистора. Лабораторная работа 3 исследование биполярного транзистора цель работы Исследование статических характеристик биполярного транзистора
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА Цель работы: Исследование статических характеристик биполярного транзистора. Приборы и элементы, используемые в лабораторной работе
3.1 Теоретические сведения Исследуемая схема показана на рисунке 1. Статический коэффициент передачи тока  определяется как отношение тока коллектора  к току базы  : .Коэффициент передачи тока  определяется отношением приращения  коллекторного тока к вызывающему его приращению  базового тока: .Дифференциальное входное сопротивление  транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ) определяется при фиксированном значении напряжения коллектор-эмиттер. Оно может быть найдено как отношение приращения напряжения база-эмиттер  к вызванному им приращению тока базы : . Рисунок 1 Дифференциальное входное сопротивление транзистора в схеме с ОЭ через параметры транзистора определяется следующим выражением:  ,где  - распределенное сопротивление базовой области полупроводника, - дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер, определяемое из выражения: , где  - постоянный ток эмиттера в миллиамперах.Первое слагаемое в выражении много меньше второго, поэтому им можно пренебречь: .Дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер для биполярного транзистора сравнимо с дифференциальным входным сопротивлением транзистора в схеме с общей базой  , которое определяется при фиксированном значении напряжения база-коллектор. Оно может быть найдено как отношение приращения к вызванному им приращению  тока эмиттера: .Через параметры транзистора это сопротивление определяется выражением:  .Первым слагаемым в выражении можно пренебречь, поэтому можно считать, что дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер приблизительно равно:  .3.2 Порядок проведения экспериментов Результаты всех измерений и осциллограммы занести в соответствующий раздел. Эксперимент 1 - Определение статического коэффициента передачи тока транзистора 1) Собрать схему по рисунку1. Включить схему. Записать результаты измерения тока коллектора, тока базы и напряжения коллектор-эмиттер, рассчитать статический коэффициент передачи транзистора . 2) Изменить номинал источника ЭДС  до 2,68В. Включить схему. Записать результаты измерения тока коллектора, тока базы и напряжения коллектор-эмиттер. По полученным результатам подсчитать коэффициент . 3) Изменить номинал источника ЭДС  до 5В. Запустить схему. Записать результаты измерения тока коллектора, тока базы и напряжения коллектор-эмиттер. По полученным результатам подсчитать статический коэффициент передачи транзистора DC. Эксперимент 2 - Измерение обратного тока коллектора На схеме рисунка 1 изменить номинал источника ЭДС Еб до 0 В. Включить схему. Записать результаты измерения тока коллектора для данных значений тока базы и напряжения коллектор-эмиттер. Эксперимент 3 - Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ а) В схеме (рисунок 1) провести измерения тока коллектора для каждого значения Ек и Еб. Заполнить таблицу 1. По данным таблицы построить семейство зависимостей от Ек для каждого значения Еб.б) Собрать схему по рисунку 2. Включить схему. Зарисовать осциллограмму выходной характеристики, соблюдая масштаб. Повторить измерения для каждого значения Еб из таблицы 1. Осциллограммы выходных характеристик для разных токов базы зарисовать на одном графике. в) По выходной характеристике найти коэффициент передачи тока при изменении базового тока с 10 мкА до 30 мкА,  .  Рисунок 2Эксперимент 4 - Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ 1) Вернуться к схеме собранной по рисунку 1..Установить значение напряжения источника Ек = 10В и провести измерения тока базы, напряжения база-эмиттер, тока эмиттера и коллектора для различных значений напряжения источника Еб в соответствии с таблицей 2. Обратите внимание, что коллекторный ток примерно равен току в цепи эмиттера. 2) По данным таблицы 2 построить график зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер. 3) Собрать схему по рисунку 3. Включить схему. Зарисовать входную характеристику транзистора, соблюдая масштаб. 4) По входной характеристике найти сопротивление при изменении базового тока с 10 мкА до 30 мкА.  Рисунок 3 Эксперимент 5 - Получение входной характеристики транзистора в схеме с общей базой 1) По данным таблицы 2 построить график зависимости тока эмиттера от напряжения база-эмиттер. 2) Собрать схему по рисунку 4. Включить схему. Зарисовать осциллограмму полученной характеристики. 3) По полученной характеристике найти сопротивление при изменении эмиттерного тока с 5 мА до 10 мА. 4) Найти сопротивление по формуле , используя значение из таблицы 2 при  . Рисунок 4 3.3 Результаты экспериментов Эксперимент 1 - Определение коэффициента передачи транзистора по постоянному току  1) Напряжение источника ЭДС Еб - 5.7 В Ток базы транзистора Iб= 49.15µ Ток коллектора транзистора Iк= -9.299m Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ= 10 Статический коэффициент передачи DC = - 189.19 2) Напряжение источника ЭДС Еб - 2.68 В Ток базы транзистора Iб= 19.23µ Ток коллектора транзистора Iк= -3.75m Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ= 10 Статический коэффициент передачи DC = - 179,4 3) Напряжение источника ЭДС Ек = 5 В Ток базы транзистора Iб= 42.19µ Ток коллектора транзистора Iк= - 8.06m Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ= 10 Статический коэффициент передачи DC = -191.04 Эксперимент 2 - измерение обратного тока коллектора Обратный ток коллектора Iко= 0 Ток базы транзистора Iб= -0.00µ Напряжение коллектор – эмиттер Uкэ= 10  Эксперимент 3 - Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ Таблица 1
  Коэффициент передачи тока АС 0.193*10^3 Эксперимент 4 - Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ  Таблица 2
 Сопротивление rвх = 216.4372, рассчитанное по результатам измерений  Эксперимент 5 - Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОБ   Сопротивление rэ = 6.65 Ом Контрольные вопросы 1.Объясните сущность процессов инжекции и экстракции неосновных носителей заряда в транзисторе. 2. Что такое интегральный коэффициент передачи тока эмиттера? 3. Как образуется ток базы? 4. Почему обратный ток коллектора IКБО сильно возрастает при повышении температуры. 5.От чего зависит ток коллектора транзистора? 6. Какие режимы работы биполярного транзистора вы знаете? 7. Что такое многоэмиттерный и многоколлекторный транзистор? 8. Каков механизм влияние коллекторного напряжения на эмиттерную характеристику? 9. Зависит ли коэффициент DC от тока коллектора? Если да, то в какой степени? Обосновать ответ. 10. Что можно сказать по выходным характеристикам о зависимости тока коллектора от тока базы и напряжения коллектор-эмиттер? 11. Какую роль выполняет диод Шоттки в транзисторе? 12. Приведите систему h-параметров транзистора и по статическим характеристикам транзистора определить h-параметры? 13. Чем дрейфовый транзистор отличается от бездрейфового? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
