Fizyka - lab, 29 Balawender, Politechnika Krakowska


0Politechnika Krakowska

Fizyka Techniczna II Rok

Paweł

Balawender

Rok akad.:

1999/2000

Data:

26.10.1999

Grupa 1

Zespół 7

Nr ćwicz.:

29

Ocena:

Podpis:

Temat:

Sporzadzenie charakterystyki tranzystora

Nazwa tranzystor pochodzi od słów transfer resistor (z ang. przeniesienie oporu) i służy do oznaczenia triody półprzewodnikowej.

Półprzewodniki zajmują pośrednie miejsce między metalami o oporze właściwym 10-8 do 10-6 [Ωm] i izolatorami o oporze właściwym 108 do 1013 [Ωm]. Nośnikami prądu w półprzewodnikach są zarówno elektrony, jak i dziury spełniające rolę nośników dodatnich. Rozróżniamy półprzewodniki: samoistne - gdy nośnikami prądu są w równej mierze elektrony, jak i dziury; typu n - gdy nośnikami większościowymi są elektrony; typu p - gdy nośnikami większościowymi są dziury. Tranzystor można przedstawić jako dwie diody półprzewodnikowe warstwowe ze wspólną częścią n lub p, jednak tak cienką, że przepływ prądu przez pierwszą diodę wpływa na zachowanie się drugiej.

Jeżeli do diody półprzewodnikowej przyłożymy napięcie wytwarzające natężenie pola elektrycznego, skierowane od p do n, to przy małych napięciach będzie płynąć przez złącze prąd o dużym natężeniu i powiemy, że złącze zostało spolaryzowane w kierunku przewodzenia.

Jeżeli napięcie przyłożone jest w kierunku przeciwnym, to nawet przy dużych napięciach będą płynąć przez złącze prądy o małych natężeniach i powiemy, że złącze zostało spolaryzowane w kierunku zaporowym.

Obszar środkowy tranzystora nazywa się bazą. Baza stanowi odpowiednik siatki sterującej w triodzie, emiter spełnia rolę katody, a kolektor anody. Przez przyłożenie małego napięcia UEB między emiter a bazę występujące między nimi złącz p - n zostaje spolaryzowane w kierunku przewodzenia.

Przez przyłożenie przeciwnie skierowanego napięcia UCB między kolektor a bazę występujące między nimi złącze zostaje spolaryzowane w kierunku zaporowym.

Ze względu na sposoby połączenia tranzystora z obwodem wejściowym sterującym i obwodem wyjściowym (sterowanym) rozróżniamy trzy układy:

Charakterystykami statycznymi tranzystora nazywamy zbiór zależności natężeń prądów bazy IB i kolektora IC od napięć UBE i UCE przedstawiony w różnych układach współrzędnych i tak:

  1. IB = f(UBE) Uce=const - nazywamy charakterystyką wejściową tranzystora;

  2. Ic = f(UCE) Ib=const - nazywamy charakterystyką wyjściową tranzystora;

  3. IC = f(IB) Uce=const - nazywa się charakterystyką wzmocnienia prądowego;

  4. UBE=f(UCE)Ib=const - nazywa się charakterystyką napięciowego sprzężenia zwrotnego.

Pomiar 1

Badanie zależności prądu bazy IB jako funkcji napięcia baza-emiter UBE przy napięciu kolektor-emiter UCE = 0.

IB [μA]

U1 [mV]

Δ1 [mV]

UBE [mV]

1

-25

98

6

-92

2

-50

128

12

-116

3

-75

147

18

-129

4

-100

163

24

-139

5

-125

176

30

-146

6

-150

188

36

-152

0x08 graphic
Charakterystyka wejściowa

Wykres zależności :0x01 graphic

Parametry h tranzystora w układzie OE (1)

Oporność wejściowa (wyrażona w Ω):

0x01 graphic
0x01 graphic
, przy UCE = const

Na wykresie zostały zaznaczone wartości, dla których obliczyłem współczynnik

0x01 graphic
, przy UCE = 0 V

Pomiar 2

Wyznaczanie pozostałych charakterystyk tranzystora dla stałych wartości prądu bazy i stałych napięć kolektor-emiter.

IB [μA]

U1 [mV]

Δ1 [mV]

UBE [mV]

IC [mA]

U2 [V]

Δ2 [V]

UCE [V]

-25

172

6

-166

-0,5

1,5

0,0015

-1,50

-25

172

6

-166

-0,51

3

0,0016

-3,00

-25

172

6

-166

-0,55

4,5

0,0017

-4,50

-25

172

6

-166

-0,58

6

0,0018

-6,00

-25

172

6

-166

-0,6

7,5

0,0018

-7,50

-50

204

12

-192

-1,3

1,5

0,0040

-1,50

-50

204

12

-192

-1,32

3

0,0041

-3,00

-50

204

12

-192

-1,4

4,5

0,0043

-4,50

-50

204

12

-192

-1,45

6

0,0045

-6,00

-50

204

12

-192

-1,52

7,5

0,0047

-7,50

-75

225

18

-207

-2,18

1,5

0,0067

-1,49

-75

224

18

-206

-2,37

3

0,0073

-2,99

-75

224

18

-206

-2,48

4,5

0,0076

-4,49

-75

224

18

-206

-2,6

6

0,0080

-5,99

-75

223

18

-205

-2,75

7,5

0,0084

-7,49

-100

241

24

-217

-3,2

1,5

0,0098

-1,49

-100

241

24

-217

-3,4

3

0,0104

-2,99

-100

241

24

-217

-3,58

4,5

0,0110

-4,49

-100

240

24

-216

-3,8

6

0,0117

-5,99

-100

239

24

-215

-3,94

7,5

0,0121

-7,49

-125

253

30

-223

-4,3

1,5

0,0132

-1,49

-125

254

30

-224

-4,6

3

0,0141

-2,99

-125

254

30

-224

-4,9

4,5

0,0150

-4,48

-125

253

30

-223

-5,2

6

0,0160

-5,98

-125

251

30

-221

-5,55

7,5

0,0170

-7,48

-150

267

36

-231

-5,5

1,5

0,0169

-1,48

-150

267

36

-231

-5,72

3

0,0176

-2,98

-150

267

36

-231

-6,21

4,5

0,0191

-4,48

-150

266

36

-230

-6,6

6

0,0203

-5,98

-150

265

36

-229

-7,1

7,5

0,0218

-7,48

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
Charakterystyka wyjściowa

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
Wykres zależności : 0x01 graphic

0x08 graphic
Charakterystyka napięciowego sprzężenia zwrotnego

Wykres zależności : 0x01 graphic

Charakterystyka wzmocnienia prądowego

0x08 graphic
Wykres zależności : 0x01 graphic

Parametry h tranzystora w układzie OE (2)

Przewodność wyjściowa (wyrażona w Ω-1):

0x01 graphic
, przy IB = const

Wartości, dla których wyznaczam współczynnik na wykresie

0x01 graphic
, przy IB = -100 μA

Zwarciowy współczynnik wzmocnienia prądowego (bezwymiarowy):

0x01 graphic
, przy UCE = const

Współczynnik dla wartości zaznaczonych na wykresie wynosi

0x01 graphic
, przy UCE = 3 V

Współczynnik zwrotnego sprzężenia zwrotnego (bezwymiarowy):

0x01 graphic
, przy IB = const

Dla wartości z wykresu

0x01 graphic
, przy IB = -100 μA

0x08 graphic

2

0x01 graphic

UBE [mV]

[μA]

IB

-129

[mA] IC

UCE

[V]

IB = -150 μA

IB = -75 μA

IB = -125 μA

IB = -100 μA

IB = -50 μA

IB = -25 μA

0x01 graphic

IB = -25 μA

IB = -50 μA

IB = -75 μA

IB = -100 μA

IB = -125 μA

IB = -150 μA

[V]

UCE

[mV] UBE

0x01 graphic

IB

[μA]

IC [mA]

UCE = - 3 V

UCE = - 6 V

0x01 graphic

Δ1,5

Δ1

-4,6

-0,5

Δ0,74

-7,5

-1,5



Wyszukiwarka