лабораторная по электронике. исследование транзистора. лаба. Основные теоретические положения

• Название: Основные теоретические положения
• Анкор: лабораторная по электронике. исследование транзистора
• Дата: 03.02.2020
• Размер: 0.56 Mb.
• Имя файла: лаба.docx
• Тип: Документы; #106938
• страница: 3 из 3

Входная статическая характеристика

Рассчитывается по формуле:

I_б = f(U_бэ)|_{Uкэ =const}, (2)


I_б, А




U кэ = 4 В

U кэ = 0 В

U_бэ, В

5. 
   Входная характеристика транзистора
   

Входная характеристика транзистора, изображенная на рисунке 5, на вид ничем не отличается от ВАХ диода включенного в прямом направлении, поскольку входом является переход база-эмиттер. Заметим, что входной ток начинает протекать через эмиттерный переход только тогда, когда на этом переходе устанавливается требуемое значение прямого напряжения. Если это напряжение установлено, то в дальнейшем напряжение Uбэ между базой и эмиттером практически не изменяется даже при сильном увеличении тока базы.

3. Характеристика прямой передачи

Рассчитывается по формуле:
I_к = f(I_б)|_{Uкэ =const}, (3)


I_к, А



U кэ = 2 В

U кэ = 28 В

U кэ = 0 В

I_б, А

6. 
   Характеристика прямой передачи транзистора
   

Характеристика прямой передачи транзистора, изображенная на рисунке 6, свидетельствует о линейном характере увеличения тока базы.

4. Статический и дифференциальный коэффициенты передачи тока базы

Статический коэффициент передачи тока базы рассчитывается по формуле:
β_ст = (I_к / I_б)| _{Uкэ =const} = f(I_б), (4)


β_ст




I_б, А

U кэ = 28 В

U кэ = 5 В

U кэ = 1 В

7. 
   Зависимость статического коэффициента передачи тока коллектора от тока базы
   

Статический коэффициент β_ст обозначает во сколько раз выходной ток I_к больше входного I_б и является одним из основных параметров, характеризующих усилительные свойства транзистора. Как мы можем видеть его значения лежат в диапазоне 210-280. В характеристиках данного транзистора указано, что максимальный коэффициент передачи тока для схемы с ОЭ β_ст равен 230.

Дифференциальный коэффициент передачи тока базы рассчитывается по формуле:

β_д = (dI_к /dI_б)| _{Uкэ =const} = f(I_б) (5)


β_д




I_б, А

U кэ = 1 В

U кэ = 5 В

U кэ = 28 В

8. 
   Зависимость дифференциально коэффициента передачи тока коллектора от тока базы
   

Из рисунка 8 видно, что дифференциальный коэффициент передачи несколько отличается от статического. Но на в основном графики схожи. Т.е., если мы рассматриваем работу транзистора при некоторых ограничениях на напряжения и токи в нем, то мы можем не различать его статические и дифференциальные коэффициенты передачи. Также эти коэффициенты зависят от частоты переменного сигнала, его формы и амплитуды, температуры окружающей среды и некоторых других факторов. Так что любые вычисления с ними являются весьма приблизительными и отражают реальные процессы в транзисторах лишь в общих чертах.

5. Зависимость дифференциального сопротивления эмиттерного перехода от тока эмиттера

Рассчитывается по формуле:
r_э.д = (dU_бэ/dI_э)|_{Uкэ =const} = f(I_э) (6)

r_эд, Ом




I_э, А

U кэ = 5 В

9. 
   Зависимость дифференциального сопротивления эмиттерного перехода от тока эмиттера
   

На данном графике видно, что существует нелинейная зависимость между сопротивлением p-n перехода и величиной тока эмиттера. При увеличении тока эмиттера сопротивление Rэ падает.

6. Зависимость дифференциального сопротивления коллекторного перехода от напряжения U_кэ

Рассчитывается по формуле:
r_к.д = (dU_кэ/dI_к)|_Iб=const = f(U_кэ), (7)


U_кэ, В

r_к.д, Ом

I б = 0,5 мА

I б = 0,2 мА

I б = 0,1 мА

10. 
    Зависимость дифференциального сопротивления коллекторного перехода от напряжения U_кэ
    

Из рисунка 10 видно, что сопротивление p-n перехода коллектор-база уменьшается при увеличении тока базы и увеличивается при увеличении напряжения Uкэ. Это обусловлено тем, что при повышении Uкэ толщина базы уменьшается, повышается обратное напряжение на переходе коллектор – база, увеличивая тем самым его ширину. Что ведет к увеличению сопротивления этого перехода.

6. Выводы

В данной лабораторной работе мы ознакомились с общим устройством транзисторов, их характеристиками. Освоили приемы работы с программой для всестороннего анализа электрических и электронных схем LTspice. Использовали её для моделирования работы полупроводникового кремниевого транзистора FZT849, а также для вывода графиков ряда важных параметров рассматриваемого транзистора. Научились проводить анализ графиков и характеристик, а также выявлять характер зависимости основного параметра от всех влияющих факторов.

7. Контрольные вопросы

1. 
   Транзистор: определение, типы, УГО
   
2. 
   Работа транзистора в ключевом режиме
   
3. 
   Работа транзистора в режиме усиления
   
4. 
   Характеристики транзистора: входные, выходные, прямой передачи
   
5. 
   Частотные свойства транзисторов в различных схемах включения
   
6. 
   Эквивалентные схемы транзистора в разных схемах включения
   
7. 
   H- параметры транзистора.
   

8. Библиографический список

1. 
   Жеребцов И.П, Основы электроники. – 5-е изд., перераб и доп. – Л.:Энергоатомиздат. Ленинкр. Отд-ние, 1989. – 352 с.: с ил.
   

2. 
   Володин В. Я. LTspice: компьютерное моделирование электронных схем. — СПб.: БХВ-Петербург, 2010. — 400 с.: ил. + Видеоуроки (на DVD) — (Электроника)
   

3. 
   Сохор Ю.Н. Моделирование устройств в LTSpice. Учебно-методическое пособие. Псковск. гос. политехн. ин-т. - Псков: Издательство ППИ, 2008. - 165 с.
   

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Литера

Листов

Разраб.

Провер.










Провер.

Утв

Н. контр.

У

2