Pracownia urządzeń mechatronicznych
Data:
Klasa:
Uczestnicy:

1. Cel ćwiczenia

Poznanie budowy, zasady działania tranzystora bipolarnego. Wyznaczenie charakterystyk wejściowej, przejściowej oraz wyjściowej. Poznanie parametrów tranzystora i jego wzmocnienia prądowego.

2. Schemat układu pomiarowego

3. Wyznaczanie charakterystyki wyjściowej I_C=f(U_CE) dla I_B=const

I_Cmax=20mA

I_CEO=30μA dla U_CE=18,5V

3.1 Tabela pomiarowa

Lp.	IC	UCE	IB		Lp.	IC	UCE	IB		Lp.	IC	UCE	IB
	mA	V	μA			mA	V	μA			mA	V	μA
1	0,13	0,043	5		1	0,25	0,05	10		1	0,4	0,05	15
2	0,77	0,12			2	1,22	0,11			2	2,22	0,14
3	1,3	0,18			3	2,36	0,19			3	3,69	0,21
4	1,35	0,2			4	2,75	0,23			4	4,46	0,51
5	1,46	0,26			5	2,90	0,65			5	4,5	1,19
6	1,49	1,07			6	2,96	2,51			6	4,57	2,09
7	1,50	2,06			7	2,98	3,30			7	4,61	2,64
8	1,52	3,03			8	3,03	4,42			8	4,68	3,52
9	1,54	5,36			9	3,07	5,48			9	4,73	4,09
10	1,56	6,96			10	3,11	7,28			10	4,95	7,13
11	1,59	10			11	3,18	8,97			11	5,15	9,66
12	1,61	11,22			12	3,24	10,62			12	5,28	11,24
13	1,63	12,90			13	3,3	11,85			13	5,39	12,01
14	1,65	13,8			14	3,34	13,06			14	5,58	13,10
15	1,67	15			15	3,46	15,66			15	5,96	16,2

Lp.	IC	UCE	IB		Lp.	IC	UCE	IB		Lp.	IC	UCE	IB
	mA	V	μA			mA	V	μA			Ma	V	μA
1	0,9	0,07	20		1	0,83	0,05	40		1	0,9	0,05	60
2	2,72	0,15			2	2,3	0,1			2	3	0,12
3	3,3	0,17			3	3,47	0,14			3	4,38	0,17
4	4,97	0,24			4	4,89	0,18			4	8,4	0,25
5	5,99	1,81			5	9,71	0,37			5	11,22	0,38
6	6,05	2,42			6	11,06	1,05			6	13,5	0,44
7	6,16	3,62			7	11,55	2,01			7	15,42	0,67
8	6,25	4,35			8	12,05	4,28			8	16,53	1,6
9	6,44	6,17			9	13	6,3			9	17,2	3,2
10	6,64	7,76			10	13,5	7,46			10	17,97	5,3
11	6,8	8,94			11	14,4	9,39			11	18,79	6,74
12	6,99	10,57			12	15,7	11,43			12	19,71	8,75
13	7,15	11,32			13	17	13,04			13	21,0	10,42
14	7,45	13,58			14	17,95	13,8			14	22,5	14,04
15	7,76	15,01			15	20	13,9			15	23,9	16,48

Lp.	IC	UCE	IB
	mA	V	μA
1	1,23	0,05	80
2	2,51	0,098
3	3,99	0,138
4	6,03	0,18
5	8,85	0,27
6	12,17	0,35
7	14,45	0,41
8	16,27	0,47
9	17,15	0,51
10	17,92	0,6
11	18,82	0,67
12	19,82	0,798
13	19,92	0,86
14	19,99	0,97
15	21,2	1,88

Przykładowe obliczenia:

1) I_B=5[μA] (pomiar 5 i 15)

2) I_B=10[μA] (pomiar 5 i 15)

3) I_B=15[μA] (pomiar 5 i 15)

4) I_B=20[μA] (pomiar 5 i 15)

5) I_B=40[μA] (pomiar 5 i 15)

6) I_B=60[μA] (pomiar 5 i 15)

7) I_B=80[μA] (pomiar 5 i 15)

3.2 Wykresy charakterystyk I_C=f(U_CE) dla I_B=const

4. Wyznaczanie charakterystyki przejściowej I_C=f(I_B) dla U_CE=const

4.1 Tabela pomiarowa

Lp.	IB	IC	UCE		Lp.	IB	IC	UCE
	μA	mA	V			μA	mA	V
1	0,01	0,03	5		1	0,13	0,03	10
2	0,5	0,14			2	0,85	0,25
3	0,77	0,23			3	4,16	1,3
4	0,95	0,27			4	6,68	2,09
5	1,16	0,36			5	8,92	2,92
6	4,1	1,25			6	10,86	3,49
7	7,12	2,21			7	15,25	4,89
8	16,4	5,14			8	20,23	6,65
9	18	5,66			9	23,4	7,65
10	20,9	6,62			10	35,9	12
11	27,04	8,55			11	44	14,9
12	33	10,6			12	51	17,45
13	42,15	13,45			13	52	18,05
14	52	16,54			14	53,19	18,57
15	61,90	19,5			15	56,92	19,88

Przykładowe obliczenia:

1) U_CE=5[V] (pomiar 5)

2) U_CE=10[V] (pomiar 5)

4.2 Wykres charakterystyki I_C=f(I_B) dla U_CE=const

5. Wyznaczanie charakterystyki wejściowej I_B=f(U_BE) dla U_CE=const

5.1 Tabela pomiarowa

Lp.	IB	UBE	UCE		Lp.	IB	UBE	UCE
	μA	V	V			μA	V	V
1	0,00	0,033	5		1	0,00	0,03	10
2	0,00	0,116			2	0,00	0,116
3	0,00	0,213			3	0,00	0,209
4	0,00	0,363			4	0,00	0,358
5	0,01	0,436			5	0,01	0,419
6	0,36	0,566			6	0,1	0,511
7	4,56	0,648			7	0,52	0,575
8	8,79	0,663			8	3,56	0,639
9	13,84	0,673			9	6,07	0,655
10	20,54	0,680			10	10,16	0,67
11	25,86	0,682			11	16,06	0,682
12	31,43	0,683			12	22,06	0,691
13	35,3	0,685			13	25,96	0,694
14	37,34	0,689			14	30,38	0,699
15	40,01	0,693			15	35,11	0,702

Przykładowe obliczenia:

1) U_CE=5[V] (pomiar 10 i 15)

2) U_CE=10[V] (pomiar 10 i 15)

5.2 Wykres charakterystyki I_B=f(U_BE) dla U_CE=const

6. Wnioski

-Charakterystyka przejściowa to sosunek I_C od I_B. Wykres tej funkcji jest liniowy czyli wraz ze wzrostem prądu kolektora, wzrasta prąd bazy. Na podstawie obliczonego wzmocnienia, możemy wnioskować, że pracowaliśmy na wzmacniaczu średniej mocy.

-Charakterystyka wyjściowa to stosunek I_C od U_CE. Wynika z niej, że małe zmiany prądu płynącego w obwodzie bazy powodują duże zmiany prądu płynącego w obwodzie kolektora. Charakterystyki wyjściowe osiągają nasycenie które nie jest stałe, ale rośnie. Punkty, w którym następuje zagięcie charakterystyk wyjściowych nazywane są napięciem nasycenia kolektor-emiter U_CEsat.

- Charakterystyka wejściowa to stosunek I_B od U_BE.

-Wielkości teoretyczne są zgodne z obliczonymi.

-Brak błędów pomiarowych.