26, LAB26J, ˙WICZENIE LABORATORYJNE NR 26.


ĆWICZENIE LABORATORYJNE NR 26.

Tranzystor jest przyrządem półprzewodnikowym spełniającym w układach elektronicznych podobną rolę jak lampa elektronowa trioda ( lub pentoda ) .Podobnie jak ona tranzystor służy do wzmacniania prądu elektrycznego . Dlatego zwany jest też triodą półprzewodnikową .

Tranzystor składa się z dwóch diod p-n osadzonych bardzo blisko siebie we wspólnym materiale półprzewodnikowym zwanym bazą.Przewodnictwo bazy może być typu nub typu p.Możliwe są więc tranzystory o budowie p-n-p oraz n-p-n.Złącza pomiędzy poszczególnymi obszarami mają właściwości prostowania prądu elektry-cznego ,natomiast przewody łączące tranzystor z resztą układu elektronicznego są połączone z nim kontaktami niskoomowymi - nieprostującymi.

Działanie tranzystora o budowie p-n-p. W czasie normalnej pracy emiter znajduje się pod napięciem dodatnim względem bazy , natomiast do kolektora przykłada się napięcie ujemne ( znacznie wyższe co do wartości bezwzględnej niż napięcie przykładane do emitera ).W ten sposób złącze emiter - baza jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia , a złącze baza - kolektor w kierunku zaporowym.Jeżeli do emitera nie jest przyłożone żadne napięcie ( ), wówczas po przyłożeniu ujemnego napięcia do kolektora popłynie w jego obwodzie bardzo słaby prąd , który popłynie ,gdy do emitera zostanie przyłożone napięcie dodatnie .Jest to związane z przepływem dziur z emitera do bazy , ułatwionym dzięki zwężaniu warstwy zaporowej w obszarze złącza p - n między emiterem i bazą.Wielu dziurom , które dostają się z emitera do bazy , udaje się przedyfundować w pobliże złącza baza - kolektor.Tam zostają one wciągnięte do kolektora silnym polem wytworzonym dzięki istnieniu napięcia .Dziury w bazie typu n są mniejszościowymi nośnikami ładunku i bardzo łatwo przechodzą przez spolaryzowane złącze n - p do obszaru typu p.W przypadku idealnym , gdy wszystkie dziury wychodzące z emitera dostają się do kolektora , prądy kolektora i emitera są sobie równe.

Zmieniając prąd przepustowy emitera ( poprzez zmianę napięcia ) można sterować koncentracją nośników mniejszościowych wprowadzonych do bazy , a tym samym prądem kolektora .Zakładając liniowość charakterystyki , można przyjąć , że przy stałym napięciu kolektor - baza ( ) prąd kolektora jest proporcjonalny do prądu emitera

W przypadku braku liniowości powyższa zależność nie traci na ważności , jeżeli traktuje się jako małe zmiany prądu , zwłaszcza jako małe amplitudy prądu zmiennego . Współczynnik α określa , jaka część prądu emitera dochodzi do kolektora . W dobrych tranzystorach jest on bliski jedności ( 0,95 0,99 ) .

Omawiany typ tranzystora nie umożliwia wzmocnienia prądu , wzmacnia jednak napięcie oraz moc dzięki temu , że opór złącza między emiterem a bazą jest znacznie mniejszy , aniżeli opór złącza między bazą a kolektorem.Pozwala to na umieszczenie w zewnętzrnej części obwodu małego oporu wejściowego i dużego oporu wyjściowego .W czasie pracy wzmacniacza natężenia prądów płynących przez obydwa wymienione opory są w przybliżeniu równe , natomiast spadki napięć na są znacznie większe niż na .Ponieważ moc wyraża się iloczynem napięcia przez natężenie prądu , wzmocnienie mocy w omawianym tranzystorze ma podobną wartość jak wzmocnienie napięcia .Za pomocą jednego tranzystora można uzyskać wzmocnienie siegające dziesiątków tysięcy .

OBLICZENIA

1) Wykres charakterystyk przedstawia załącznik nr 1

2) Wykres charakterystyk przedstawia załącznik nr 2

3) Wykres charakterystyk przedstawia załącznik nr 3

4) Obliczam rezystancję wyjściową tranzystora :

5) Obliczam rezystancję wejściową tranzystora :

6) Obliczam małosygnałowy współczynnik wzmocnienia :

7) Wyznaczam współczynnik α :

8) Obliczam współczynnik sprzężenia zwrotnego :

WNIOSKI

Celem powyższego ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk tranzystora tzn. rezystancji wejściowej , współczynnika sprzężenia zwrotnego określającego wpływ napięcia na wyjściu na napięcie wejściowe , małosygnałowego współczynnika wzmocnienia prądowego oraz konduktancji wyjściowej.Należało również wykonać wykresy trzech charakterystyk na papierze milimetrowym.Przy obliczaniu tych współczynników pomocne były wykresy , jak i tabela wyników zawierająca wartość dla odpowiednich natężeń czy napięc tranzystora.Błędy pomiarowe mogły wyniknąć z niedokładności odczytu mierzonych wartośći z amperomierza i woltomierza ( w doświadzczeniu używane były woltomierze elektroniczne o niższej dokładności niż tradycyjne ). Współczynnik α został wyznaczony w miarę dokładnie. Jest on bliski.

jedności. Świadczy to o dorej jakości tranzystora zastosowanego w tym doświadczeniu



Wyszukiwarka