Ćwiczenie nr 2 Temat: Charakterystyki statyczne tranzystora
Data: 99.03.15	Ocena:	Podpis:
Wykonali: Dariusz Rafałko Dariusz Rydzewski Marek Prokopiuk Mariusz Karaźniewicz

1. Schemat układu pomiarowego

Rys. 1.

Oznaczenia :

ZS1 - zasilacz stabilizowany z wbudowanym woltomierzem.

ZS2 - zasilacz stabilizowany o prądzie max. 2,5 A

V₁ , V₂ - woltomierze cyfrowe dowolnego typu

mA₁ , mA₂ - miliamperomierze magnetoelektryczne typu LM-3

R_B , R_C - oporniki 6 -cio dekadowe

T - badany tranzystor typu n-p-n

2. Zdejmowanie charakterystyk I_C =f ( U_CE ) dla różnych prądów bazy.

a) Tabela pomiarowa nr 1. Dla I_B = 1mA

IC	mA	20	40	60	80	100	120	125	126	126	126,5
UCE	V	0,034	0,057	0,077	0,097	0,125	0,19	0,4	0,6	0,8	1,0

b) Tabela pomiarowa nr 2. Dla I_B = 2mA

IC	mA	50	100	150	200	250	258	260	260,5	260,5	261
UCE	V	0,041	0,068	0,096	0,13	0,22	0,4	0,6	0,8	0,9	1,0

c) Tabela pomiarowa nr 3. Dla I_B = 3mA

IC	mA	100	150	200	250	300	350	378	380	381	383
UCE	V	0,052	0,072	0,091	0,113	0,141	0,194	0,3	0,4	0,8	1,0

d) Tabela pomiarowa nr 4. Dla I_B = 4mA

IC	mA	100	200	300	400	500	491	497	499	499,5	500
UCE	V	0,044	0,076	0,109	0,156	1,307	0,4	0,6	0,8	0,9	1,0

e) Wykresy zależności I_C =f ( U_CE )

Rys. 2.

Prąd I_C zależy od prądu I_B .Wraz ze wzrostem prądu I_B przy danym napięciu U_CE Prąd I_C wzrasta. Powyżej wartości 0,07 V prąd I_C nie zależy praktycznie od napięcia U_CE. Położenie kolana krzywej prądu I_C zależy od prądu I_B

3. Badanie tranzystora jako źródła prądowego.

a) Tabela pomiarowa do układu z rys. 1

RC	Ω	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
IC	mA	128	128,1	128,1	128,1	128	127,9	127,8	127,7	127,6	127,5	127,4
UCE	V	1,978	1,866	1,737	1,607	1,478	1,352	1,225	1,097	0,97	0,843	0,716

2. Wykres I_C= f (R_C) oraz U_CE = f (R_C)

3. Wnioski.

Wraz ze wzrostem rezystancji R_C , przy stałym napięciu zasilającym U_Z2 maleje prąd I_C. W doświadczeniu otrzymaliśmy trochę inne wyniki, prąd I_C na początku wzrasta o wartość 0,1 mA, co jest sprzeczne z teorią. Było to spowodowane błędem odczytu.

Napięcie U_CE maleje wraz ze wzrostem R_C ponieważ zmniejsza się prąd I_C , napięcie U_BE jest stałe, dlatego rezystancja złącza CE jest stała, a zmniejszając prąd I_C maleje napięcie U_CE.

Wpływ napięcia U_CE na prąd I_C jest mały. Dlatego często można przyjmować:

co oznacza, że tranzystor w obwodzie wyjściowym traktujemy jako źródło prądu niezależnego od napięć w tym obwodzie, ale oczywiście źródło sterowane sygnałem wejściowym.

4. Zdejmowanie charakterystyk I_C =f ( I_B ) dla ustalonych napięć U_CE

a) Tabela pomiarowa dla U_CE = 1V oraz R_C = 1 Ω ( 10 × 0,1 Ω ! )

IB	mA	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
IC	mA	4,15	282	512	745	960	1142	1322	1499	1647	1780	1910
h21E	-	-	115		107,5		95		74		65

b) Obliczanie współczynnika wzmocnienia prądowego h_21E .

3. Tabela pomiarowa dla U_CE = 5V oraz R_C = 1 Ω ( 10 × 0,1 Ω ! )

IB	mA	0	2	4	6	8		10	12		14
IC	mA	4,4	276	560	820	1060		1300	1549		1760
h21E	-	135,8		130			120			105,5

4. Wykres zależności I_C = f ( I_B )

• 
  

5. Wnioski.

Prąd Ic zwiększa wartość wraz ze wzrostem prądu I_B przy stałym napięciu U_CE w sposób zbliżony do liniowego. Liniowość ta zostaje zakłócona przy większej wartości napięcia U_CE , dlatego że prąd I_C zależy od napięcia U_CE w sposób jak na rys.2.

Dla napięcia U_CE = 5 V charakterystyka I_C = f (I_B) jest bardziej stroma niż dla U_CE = 1 V.

+

+

I_C

U_BE

I_B

R_B

U_Z1

mA₁

ZS1

V1

B

E

C

R_C

U_Z2

U_CE

V1

ZS2

mA₁

I_C = f (R_C)

127

0

0,5

1

1,5

2

127,2

127,4

127,6

127,8

128

128,2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U_CE = f (R_C)

R_C [ Ω ]

U_CE [ V ]

I_C [ mA ]

I_B = 4mA

I_B = 3mA

I_B = 2mA

I_B = 1mA

U_CE [ V ]

I_C [ mA ]

0

100

200

300

400

500

600

0,6

0,4

0,2

0,1

0,05

0,8

1

---