72699

Дослідження транзисторів по схемі із спільним емітером

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Зняти вхідну і вихідну статичні характеристики визначати коефіцієнт підсилення по струму і вхідний опір транзистора. Як основну схему включення біполярного транзистора застосовують схему включення із спільним емітером. Схема для зняття характеристик транзистора із спільним емітером приведена на малюнку.

Украинкский

2014-11-26

104 KB

1 чел.

Лабораторна робота № 10

Дослідження транзисторів по схемі із спільним емітером

Мета роботи: Вивчення особливостей роботи транзистора по схемі із спільним емітером. Зняти вхідну і вихідну статичні характеристики, визначати коефіцієнт підсилення по струму і вхідний опір транзистора.

Обладнання:    1. ПК

2. Multisim V2001, Microsoft Excel.

3. Cтенд

Теоретичні данні.

Біполярним транзистором називають електроперетворювальний прилад, який складається із трьох областей з чергуванням типів електропровідностей які придатні для підсилення потужності.

У біполярних транзисторів середній шар називають базою (Б). зовнішній шар, який є джерелом носіїв заряду і який створює струм приладу, - емітером (Е), другий зовнішній шар - колектором (К), який приймає носії заряду, які поступають від емітера.

Як основну схему включення біполярного транзистора застосовують схему включення із спільним емітером. Для такої схеми вхідний контур проходить через перехід база - емітер і в ньому виникає струм бази:

ІБ = ІЕК = (1-α)ІЕ

Мале значення струму бази на вхідному контурі і зумовило широке застосування схеми із спільним емітером.

Схема для зняття характеристик транзистора із спільним емітером приведена на малюнку.

Для підбору елементів схеми необхідно знати параметри
транзистора, який досліджується. Основні параметри деяких
транзисторів типу р-
n-р дані в таблиці 1:

Таблиця  1.

     Тип транзистора

Найбільший струм колектора в режимі підсилення

ІКмах, мА

Найбільша напруга між колектором і базою

UБКмах, В

Найбільша напруга між колектором і емітером

Uкемах, В

Найбільша зворотна напруга між емітером і базою

UБЕмах, В

МП40(П14)  МП41(П15)

П202         П403

20

20           2*10 3

10

15 15 45 10

15 15

55 10

15          15

45

1

Хід роботи

1. Зборка і випробування схеми.

Транзистор, який досліджується, джерело живлення, вимірювальні прилади з'єднують за схемою. Для випробування схеми за допомогою потенціометра R2 встановлюють напругу колектор-емітер UKЕ порядку 50-60% від найбільшого значення цієї напруги для транзистора, який досліджується. Підтримуючи всю напругу незмінною, змінюють напругу UБЕ (за допомогою E1) і слідкують за показами приладу, який вимірює струм бази IБ.  Величина IБ повинна вимірюватись в межах, достатніх для зняття вихідної характеристики. Для цього встановлюють повзунок потенціометра R1 в середнє положення, помічають значення струму ІБ і підтримують його незмінним. Змінюючи напругу UKЕ, слідкують за величиною струму колектора Iк. цей струм повинен плавно змінюватись в достатньо широких межах, щоб зняти вихідну статичну характеристику транзистора.

2. Заняття вхідних статичних характеристик транзистора.

Перед заняттям характеристик  заготовляють таблицю спостережень:

Таблиця 2.

Транзистор типу

UКЕ = 5В

UКЕ = 10В

UКЕ = 1 5 В

UБЕ, В

ІБ, мкА

UБЕ, В

ІБ, мкА

UБЕ, В

ІБ, мкА

ІБ = f(UБЕ) = const

Вхідні статистичні характеристики транзистора знімають для трьох значень напруги UKЕ, які відрізняються між собою на 30-50%. Величини напруг UКЕ залежать від типу транзистора, який досліджується. Наприклад, для транзистора типу МП40 ці напруги можуть бути відповідно 3 В, 6 В і 10 В. Напруга між базою і емітером UБЕ змінюється за допомогою потенціометра R1 від 0 до 200-300 мВ через 20-30 мВ.

 3. Зняття вихідних статичних характеристик транзистора.

Дані спостережень записують в заготовлену таблицю:

Таблиця 3.

Транзистор типу

ІБ=             мкА

ІБ=             мкА

ІБ=              мкА

ІБ=              мкА

UКЕ, В

Ік, мА

UКЕ, В

Ік, мА

UКЕ, В

Ік, мА

UКЕ, В

Ік, мА

IК = f(UКЕ)   при ІК- const

Вихідні статистичні характеристики знімають для чотирьох значень струму бази ІБ. Ці значення струму встановлюють потенціометром R1 і підтримують в процесі спостережень незмінними. Величини струму бази залежать від типу транзистора. Наприклад, для МП40 ІБ можуть складати відповідно 0; 40; 80; 120 мкА. Напруга UKe змінюють за допомогою  потенціометра R2 від 0 до 10-15 В через інтервал 2-3 В.

Обробка результатів

1. Побудова графіків статичних характеристик транзистора.

Побудувати ІБ= f(UБЕ)   при    UKЕ = const   і   ІК = f(UKЕ)   при ІБ= const. На основі результатів спостережень, записаних в таблиці 1 і 2, в прямокутній системі координат будують сімейство вхідних і вихідних статистичних характеристик транзистора.

Приблизний   вид  графіків  цих   характеристик  приведений   на малюнку:

2. Визначення коефіцієнта підсилення по струму і вхідного опору транзистора.

1).Використовуючи сімейство вхідних характеристик транзистора, неважко визначити значення коефіцієнта підсилення по струму. Нехай працюємо при напрузі між колектором і  емітером UКЕ = 5 В, а струм бази ІБ = 40 мкА. Цьому режиму в сімействі вихідних характеристик транзистора відповідає точка А. Взявши приріст ΔІК і ΔІБ між точками В і С при постійній напрузі UKЕ, знайдемо

β=Ік/ІБ=1мА/40мкА  при UKЕ = 5 В = const

Вимірювання потрібно . виконувати для напруги UKЕ, яка становить приблизно 50% найбільшої величини цієї напруги для даного типу транзистора.

2) Вхідний  опір  транзистора  RBX     можна  знайти   із   вхідних
характеристик. Точка А відповідає тому ж режиму, що і на вихідних
характеристиках. За приростом ΔІ
Б і ΔUБЕ між точками В і С при
постійній
UKЕ = 5 В знаходимо

RВХ =UБЕ/IБ=70мВ/40мкА=1750 Ом

3. Побудова динамічної характеристики транзистора .та вибір робочої точки на вихідних характеристиках транзистора.

По заданим значенням  Е2 та RБ побудувати  динамічну характеристику транзистора  UКЕ = ЕКIБRБ  по двом точкам:

N – режим повного закриття транзистора (ІБ =0);

М - режим повного відкриття транзистора (UКЕ =0).

Вибрати  робочу точку і графічно визначити значення ІКр, ІБр,  UКер.

Зміст звіту

     Звіт з лабораторної роботи повинен містити: назву учбового закладу та лабораторії; шифр групи; прізвище студента; дату її виконання; назву та номер лабораторної роботи; мету роботи; прилади та обладнання; схему; програму роботи; розрахункові формули для розрахунків; таблицю результатів; висновки.

Контрольні питання

  1.  Яку залежність виражає вихідна характеристика транзистора
    по схемі із спільним емітером?
  2.  Яку залежність виражає вхідна характеристика транзистора по
    схемі із спільним емітером?
  3.  Пояснити процес підсилення по струму в схемі включення
    транзистора із спільним емітером?
  4.  Як впливає величина    струму бази на положення  вихідної
    статичної характеристики транзистора?
  5.  Привести    співвідношення    між    коефіцієнтами    посилення
    струму в схемі із спільним емітером і з спільною базою.
  6.  Як визначити коефіцієнт підсилення по струму і вхідний опір
    транзистора за характеристиками?

Література

  1.  Васильєва Л.Д.. Напівпровідникові прилади: Підручник. – К: ІВЦ «Видавництво “Політехніка».2003.
  2.  Гершунский Б.С. Основы электроники  и микроэлектроники. – 3-е изд. Перераб. и доп. – К.: Вища шк., 1987.
  3.  Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов /Н. М. Тугов, Б. А. Глебов, Н. А. Чарыков; Под .ред.. В. Ф. Лабунцова. -= М.: Энергоатомиздат, 1990.

PAGE  49


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63105. Подготовка семян гороха к посеву 23.73 KB
  Цель урока: Ознакомление с правилами и последовательностью подготовки семян гороха к посеву. Задачи: обучение определению всхожести семян гороха; коррекция и развитие внимания памяти речи мелкой моторики на основе выполнения заданий физминутки и практической работы...