II PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA

1. Wyznaczanie charakterystyki przełączania tranzystora.

Zmontowaliśmy układ do badania charakterystyki przełączania tranzystora wg schematu 1.

Schemat 1.

Zdjęliśmy charakterystykę
zmieniając oporność rezystorem dekadowym R od 9000
do 10
. Wartości rezystancji, napięcia V₁ baza-emiter i napięcia V₂ baza-kolektor umieściliśmy w poniższej tabeli.

R	V1 [V]	V2 [V]		R	V1 [V]	V2 [V]
9000 8000 7500 6000 5500 4700 4300 3800 3400 3100 2300 1900 1600 1200 1000	0,55 0,56 0,56 0,57 0,57 0,58 0,58 0,58 0,59 0,59 0,60 0,60 0,61 0,61 0,62	15,00 14,97 14,95 14,86 14,83 14,76 14,71 14,62 14,55 14,47 14,19 13,96 13,71 13,19 12,78		900 700 500 400 350 240 220 160 140 110 70 40 10	0,62 0,63 0,63 0,64 0,64 0,65 0,65 0,66 0,66 0,67 0,67 0,68 0,68	12,51 11,74 10,39 9,25 8,45 5,78 5,07 2,26 1,02 0,33 0,29 0,27 0,26

Wykres zależności
załączony dodatkowo do sprawozdania (strona W1)

2. Badanie przełączania tranzystora impulsem prostokątnym.

Zmontowaliśmy układ do przełączania tranzystora impulsem prostokątnym wg schematu 2.

Schemat 2.

1. Przebieg napięcia generatora i napięcia na bazie tranzystora:

• dla f=25kHz - strona W2

• dla f=250kHz - strona W3

Przebieg napięcia generatora i napięcia na kolektorze tranzystora:

• dla f=25kHz - strona W4

• dla f=250kHz - strona W5

• Przebieg napięcia na bazie i napięcia na kolektorze tranzystora:

• dla f=25kHz - strona W6

• dla f=250kHz - strona W7

III WNIOSKI

Obserwując zachowanie krzywej na wykresie 1 widzimy, że przy wzroście napięcia bazy napięcie kolektora maleje liniowo. Tranzystor zaczyna przełączać dopiero dla napięć rzędu około 0,6V. Aby zrozumieć dlaczego w otrzymanych przebiegach czas opóźnienia włączania i wyłączania niezbędne jest zrozumienie wewnętrznej budowy tranzystora i ograniczeń jakie się z tym wiążą. Opóźnienie to wynika z szybkości dyfuzji nośników w bazie - jest to bezpośrednią przyczyną opóźnienia fazowego jakie obserwujemy. Opóźnienia to jest bardziej widoczne w tranzystorach typu n-p-n (kiedyś stosowanych), od czasu gdy firma Sony wprowadziła na rynek tranzystory typu p-n-p zwiększyło to znacznie możliwości przenoszenia częstotliwości przez tranzystor, przez co przesunięcie fazowe się zmniejszyło. W tranzystorach typu p-n-p szybkość dyfuzji nośników jest znacznie większa niż w n-p-n. W tranzystorach pasmo przenoszenia przesunęło się w stronę górnych częstotliwości. Można jeszcze inaczej popatrzeć na to zagadnienie, a mianowicie można traktować układ jako filtr RC, czyli układ o określonej pojemności - czyli taki układ jest filtrem dolnoprzepustowym. Zwiększając ruchliwość nośników w tranzystorze zmniejszamy pojemność E-B (emiter-baza) i B-C (baza-colector) i filtr przepuszcza również wyższe częstotliwości, czyli zwiększa się pasmo przenoszenia takiego układu.

---