Wyznaczanie charakterystyk tranzystora
I Tabela pomiarów :
Tabela 1 : IK = f (UKE)
Lp. |
IB [A] |
IK [mA] |
UKE [V] |
IB[A] |
IK [mA] |
UKE [V] |
1 |
100 |
6.8 |
0.21 |
200 |
15.6 |
0.21 |
2 |
100 |
7.1 |
0.71 |
200 |
16.1 |
0.71 |
3 |
100 |
7.2 |
1.34 |
200 |
16.3 |
1.36 |
4 |
100 |
7.3 |
2.01 |
200 |
16.5 |
2.05 |
5 |
100 |
7.4 |
3.03 |
200 |
16.8 |
3.02 |
6 |
100 |
7.5 |
4.06 |
200 |
17.0 |
4.04 |
7 |
100 |
7.6 |
5.05 |
200 |
17.2 |
5.05 |
8 |
100 |
7.7 |
6.03 |
200 |
17.4 |
6.02 |
9 |
100 |
7.8 |
7.03 |
200 |
17.7 |
7.05 |
10 |
100 |
7.9 |
8.03 |
200 |
17.8 |
8.14 |
11 |
100 |
8.0 |
9.69 |
200 |
18.0 |
9.14 |
12 |
100 |
8.1 |
11.08 |
200 |
18.2 |
10.08 |
13 |
100 |
8.2 |
12.07 |
200 |
18.4 |
11.08 |
14 |
100 |
8.3 |
13.33 |
200 |
18.6 |
12.42 |
15 |
100 |
8.4 |
15.05 |
200 |
19.1 |
15.08 |
16 |
100 |
8.5 |
16.42 |
200 |
19.3 |
16.42 |
17 |
100 |
8.6 |
17.53 |
200 |
19.6 |
18.21 |
18 |
100 |
8.7 |
18.42 |
200 |
20.0 |
20.00 |
19 |
100 |
8.8 |
20.00 |
|
|
|
Lp. |
IB [A] |
IK [mA] |
UKE [V] |
IB[A] |
IK [mA] |
UKE [V] |
1 |
300 |
24.7 |
0.22 |
400 |
32.6 |
0.22 |
2 |
300 |
25.6 |
0.77 |
400 |
34.6 |
0.75 |
3 |
300 |
25.9 |
1.31 |
400 |
34.9 |
1.21 |
4 |
300 |
26.2 |
2.02 |
400 |
35.3 |
1.77 |
5 |
300 |
26.7 |
3.06 |
400 |
35.7 |
2.42 |
6 |
300 |
27.0 |
4.06 |
400 |
36.0 |
3.08 |
7 |
300 |
27.4 |
5.11 |
400 |
36.5 |
4.07 |
8 |
300 |
27.7 |
6.03 |
400 |
37.0 |
5.04 |
9 |
300 |
28.1 |
7.12 |
400 |
37.4 |
6.13 |
10 |
300 |
28.4 |
8.09 |
400 |
37.8 |
7.05 |
11 |
300 |
28.7 |
9.02 |
400 |
38.2 |
8.15 |
12 |
300 |
29.0 |
10.08 |
400 |
38.7 |
9.23 |
13 |
300 |
29.5 |
12.14 |
400 |
39.1 |
10.42 |
14 |
300 |
30.0 |
14.28 |
400 |
39.8 |
12.26 |
15 |
300 |
30.6 |
16.07 |
400 |
40.5 |
14.22 |
16 |
300 |
31.2 |
18.24 |
400 |
41.2 |
16.08 |
17 |
300 |
31.6 |
20.00 |
400 |
41.9 |
18.20 |
18 |
|
|
|
400 |
42.6 |
20.00 |
Tabela 2 : IK = f (IB)
Lp. |
IB [A] |
IK [mA] |
UKE [V] |
IB [A] |
IK [mA] |
UKE [V] |
1 |
0 |
0 |
5.04 |
0 |
0 |
10.08 |
2 |
50 |
4.6 |
5.04 |
50 |
4.9 |
10.08 |
3 |
100 |
9.5 |
5.04 |
100 |
9.8 |
10.08 |
4 |
150 |
14.8 |
5.04 |
150 |
15.2 |
10.08 |
5 |
200 |
19.7 |
5.04 |
200 |
20.3 |
10.08 |
6 |
250 |
23.8 |
5.04 |
250 |
25.1 |
10.08 |
7 |
300 |
28.8 |
5.04 |
300 |
30.4 |
10.08 |
8 |
350 |
33.1 |
5.04 |
350 |
35.5 |
10.08 |
9 |
400 |
38.2 |
5.04 |
400 |
40.4 |
10.08 |
10 |
450 |
42.3 |
5.04 |
450 |
45.1 |
10.08 |
11 |
500 |
46.6 |
5.04 |
500 |
50.2 |
10.08 |
Tabela 3 : IB = f (UBE)
|
UKE [V] |
IB [A] |
UBE [V] |
rWE [] |
UKE [V] |
IB [A] |
UBE [V] |
rWE [] |
1 |
5.05 |
0 |
0.0 |
|
10.15 |
0 |
0.0 |
|
2 |
5.05 |
50 |
0.5 |
9922 |
10.15 |
45 |
0.5 |
11033 |
3 |
5.05 |
90 |
1.0 |
11033 |
10.15 |
95 |
1.0 |
10448 |
4 |
5.05 |
145 |
1.5 |
10266 |
10.15 |
140 |
1.5 |
10636 |
5 |
5.05 |
180 |
2.0 |
11033 |
10.15 |
190 |
2.0 |
10448 |
6 |
5.05 |
259 |
2.5 |
9574 |
10.15 |
250 |
2.5 |
9922 |
7 |
5.05 |
290 |
3.0 |
10266 |
10.15 |
295 |
3.0 |
10091 |
8 |
5.05 |
350 |
3.5 |
9922 |
10.15 |
350 |
3.5 |
9922 |
9 |
5.05 |
400 |
4.0 |
9922 |
10.15 |
400 |
4.0 |
9922 |
10 |
5.05 |
480 |
4.5 |
9297 |
10.15 |
440 |
4.5 |
10149 |
11 |
5.05 |
540 |
5.0 |
9181 |
10.15 |
530 |
5.0 |
9355 |
II Opis wiczenia :
Zestaw uyty w tym wiczeniu skada si z tranzystora poczonego w ukad o wspólnym emiterze, dwóch róde prdu staego (zasilaczy) wyposaonych w potencjometry (P1 i P2), dwóch amperomierzy (IB, IK) i dwóch woltomierzy (UKE, UBE) podczonych odpowiednio do bazy i kolektora dla pomiarów chatakterystyk przy rónych wartociach napicia i natenia.
Rys. schematyczny ukadu
Po podczeniu caego ukadu przeprowadzilimy trzy serie pomiarów :
Pierwsza seria dla zalenoci IK = f (UKE) dla czterech ustalonych wartoci prdu bazy (IB = 100, 200, 300, 400 A), przy czym warto napicia UKE zmienialimy w zakresie od 0 do 20 V.
Druga seria dla zalenoci IK = f (IB) dla dwóch ustalonych wartoci napicia UKE (5, 10 V), natenie prdu bazy zmienialimy w zakresie od 0 do 500 A co 50 A.
Trzecia seria dla zalenoci IB = f (UBE) dla dwóch ustalonych wartoci UKE (5, 10V) przy zmianach napicia midzy baz a emiterem UBE od 0 do 5 V co 0.5 V.
III Obliczenia :
Obliczam wspóczynnik wzmocnienia prdu dla ukadu WE:
gdzie :
IK - zmiana prdu kolektora
IB - zmiana prdu bazy
1.
2.
3.
4.
oraz wspóczynnik wzmocnienia prdowego dla ukadu WB:
1.
2.
3.
4.
Obliczam opór wejciowy tranzystora rWE :
Przy pomiarze UBE od wskaza woltomierza naley odj spadek napicia na mikroamperomierzu A :
gdzie :
UV to wskazanie woltomierza
IB - wskazanie mikroamperomierza
RA - opór mikroamperomierza = 78
Przykadowe obliczenia:
1.
Wyniki wszystkich oblicze wpisaem do tabeli 3, rednia warto rWE wszystkich oblicze wynosi
IV Obliczenia i dyskusja bdów :
Bd wzgldny woltomierza UKE = 0.5 %
Bd wzgldny amperomierza IK = 1 %
Bd bezwzgldny woltomierza UBE :
Bd bezwzgldny mikroamperomierza IB :
Obliczenia bdów dla zalenoci IK = f (UKE) - tabela 1 - bdy bezwzgldne:
|
100 A |
200 A |
300 A |
400 A |
||||
Lp. |
IK |
UKE |
IK |
UKE |
IK |
UKE |
IK |
UKE |
1 |
0.07 |
0.001 |
0.16 |
0.001 |
0.25 |
0.001 |
0.33 |
0.001 |
2 |
0.07 |
0.003 |
0.16 |
0.003 |
0.25 |
0.003 |
0.35 |
0.003 |
3 |
0.07 |
0.007 |
0.16 |
0.007 |
0.26 |
0.007 |
0.35 |
0.007 |
4 |
0.07 |
0.01 |
0.16 |
0.01 |
0.26 |
0.01 |
0.35 |
0.009 |
5 |
0.07 |
0.01 |
0.17 |
0.01 |
0.27 |
0.01 |
0.36 |
0.01 |
6 |
0.07 |
0.02 |
0.17 |
0.02 |
0.27 |
0.02 |
0.36 |
0.02 |
7 |
0.08 |
0.03 |
0.17 |
0.03 |
0.27 |
0.03 |
0.36 |
0.02 |
8 |
0.08 |
0.03 |
0.17 |
0.03 |
0.28 |
0.03 |
0.37 |
0.03 |
9 |
0.08 |
0.03 |
0.18 |
0.03 |
0.28 |
0.04 |
0.37 |
0.03 |
10 |
0.08 |
0.04 |
0.18 |
0.04 |
0.28 |
0.04 |
0.38 |
0.04 |
11 |
0.08 |
0.05 |
0.18 |
0.05 |
0.28 |
0.04 |
0.38 |
0.04 |
12 |
0.08 |
0.05 |
0.18 |
0.06 |
0.29 |
0.05 |
0.39 |
0.05 |
13 |
0.08 |
0.06 |
0.18 |
0.06 |
0.29 |
0.06 |
0.39 |
0.05 |
14 |
0.08 |
0.07 |
0.19 |
0.08 |
0.3 |
0.07 |
0.4 |
0.06 |
15 |
0.08 |
0.07 |
0.19 |
0.08 |
0.31 |
0.08 |
0.4 |
0.07 |
16 |
0.08 |
0.08 |
0.19 |
0.09 |
0.31 |
0.09 |
0.41 |
0.08 |
17 |
0.09 |
0.09 |
0.2 |
0.1 |
0.32 |
0.1 |
0.42 |
0.09 |
18 |
0.09 |
0.09 |
|
|
|
|
0.42 |
0.1 |
19 |
0.09 |
0.1 |
|
|
|
|
|
|
Obliczenia bdów dla I K = f (IB)
IBE [V] |
IK dla UKE = 5 V |
IK dla UKE = 10 V |
0.5 |
0.05 |
0.05 |
1.0 |
0.09 |
0.1 |
1.5 |
0.1 |
0.1 |
2.0 |
0.2 |
0.2 |
2.5 |
0.2 |
0.3 |
3.0 |
0.3 |
0.3 |
3.5 |
0.3 |
0.3 |
4.0 |
0.4 |
0.4 |
4.5 |
0.4 |
0.4 |
5.0 |
0.5 |
0.5 |
V Wnioski :
Z zalenoci IK = f (UKE) przy IB = const wida, e w przedziale napicia
UKE = 0 - 1.5 V nastpuje duy skok natenia prdu IK . Dla wartoci napicia UKE wikszych od 1.5 V przyrost natenia prdu IK jest ju stosunkowo may.
Z pomiarów dla rónych, ustalonych wartoci IB (100, 200, 300 i 400 A) wida, e warto natenia prdu kolektora IK jest zalena od natenia prdu bazy IB.
Zaleno IK = f (IB) przy ustalonej wartoci UKE (UKE = const) jest liniowa.
Przyjmujc rón warto napicia UKE powodujemy zmian nachylenia prostej charakteryzujcej t zaleno.
Z trzeciej sprawdzanej zalenoci IB = f (UBE) wynika, e dla kadej przyjtej wartoci napicia UKE (5, 10 V) warto natenia IK, oraz IB jest taka sama dla odpowiednich napi UBE. Równie przebieg tej zalenoci jest liniowy.
Przy wykonywaniu ostatniej serii pomiarów naleao uwzgldni spadek napicia na mikroamperomierzu A.