|
Laboratorium Elektroniki |
|
|
Charakterystyki statyczne diód i tranzystora . |
|
BADANIE DIóD.
1. Wstp:
Celem wiczenia jest poznanie metod zdejmowania charakterystyk statycznych diod póprzewodnikowych oraz sposobu okrelenia ich parametrów statycznych i dynamicznych.
W celu otrzymania statycznych charakterystyk prdowo-napiciowych elementów póprzewodnikowych naley zastosowa jedn z dwóch podstawowych metod pomiarowych, którymi s:
- metoda " punkt po punkcie",
- metoda impulsowa.
W naszym wiczeniu wykorzystalimy tylko pierwsz metod. Metoda " punkt po punkcie ". Polega ona na odczytywaniu wartoci nastawionego napicia na danym elemencie i prdu przepywajcego przez ten element.
2. Schematy pomiarowe.
2.1. Schemat ukadu do zdejmowania charakterystyk diody w kierunku przewodzenia
2.2. Schemat ukadu do zdejmowania charakterystyk diody w kierunku zaporowym
2.3. Schemat ukadu do badania charakterystyk statycznych diod metod impulsow.
3. Tabele pomiarowe.
3.1 Dla diody BZP 620 C6V2 3.2 Dla didy GD 507 A
Up[V] |
Ip[mA] |
UZ[V] |
IZ[mA] |
|
Up[V] |
Ip[mA] |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
3.3. Dla diody CQYP 32
|
Up[V] |
Ip[mA] |
|
0 |
0 |
4 . Charakterystyki statyczne :
5. Przykadowe obliczenia :
5.1. Obliczam rezystancj statyczn i dynamiczn
a) Dla diody Zenera BZP 620 C6V2 :
b) Dla diody germanowej GD 507 A :
kierunku przewodzenia
c) Dla diody wieccej CQYP 32
6. Wnioski :
W wiczeniu które wykonalimy zbadalimy trzy diody:diod Zenera BZP 620 C6V6, diod germanow GD 507 A oraz diod wiecc CQYP 32. Pomiary przeprowadzalimy w takim zakresie napi i prdów aby nie przekroczy wartoci maksymalnych dla danej diody odczytanych z katalogu bo jakiekolwiek znaczce przekroczenie maksymalnych wartoci mogoby spowodowa zniszczenie elementu.
Z wykrelnych charakterystyk diody Zenera BZP-620-C6V2 mona wywnioskowa,dlaczego diody typu Zenera stosuje si tylko dla zakresu ( kierunku ) zaporowego. W kierunku przewodzenia dioda ta ma bardzo niskie napicie przewodzenia które w naszym przypadku wynosi 0.7 [V], co jest raczej nie do wykorzystania w ukadach elektronicznych. W kierunku zaporowym, czyli przeciwnym do kierunku przewodzenia,dioda któr badalimy miaa napicie przebicia 6.2 [V]. Diody tego typu charakteryzuj si ciekaw waciwoci utrzymywania staego charakterystycznego dla danej diody napicia niezalenie od wartoci natenia prdu pyncego przez ukad. Ta wasno jest szeroko wykorzystywana w wszelkiego rodzaju urzdzeniach elektronicznych, gdzie wymagana jest stao napicia przy zmiennym obcieniu ukadu. Na zamieszczonym w sprawozdaniu wykresie wasno ta jest dokadnie widoczna.
Dioda germanowa GD 507 A w kierunku przewodzenia przewodzi przy niskim napieciu i ma bardzo duy prd przewodzenia. Rezystancja diody germanowej w kierunku przewodzenia jest bardzo maa.
Ostatni diod jak badalimy bya dioda wiecca CQYP 32. Dioda ta pracuje tylko w kierunku przewodzenia. Przepyw prdu przez t diod powoduje jej wiecenie.
BADANIE TRANZYSTORA.
1.Wstp.
Celem wiczenia jest poznanie metod zdejmowania charakterystyk statycznych i dynamicznych tranzystorów bipolarnych oraz sposobów okrelania parametrów statycznych i dynamicznych. Dla okrelenia wasnoci elektrycznych tranzystorów bipolarnych w zakresie maych czstotliwoci naley wyznaczy cztery rodziny jego charakterystyk, sporód nich najwaniejszymi s charakterystyki wyjciowe i wejciowe. Z nachyle charakterystyki mona wyznaczy parametry maosygnaowe tranzystora. Informacje na ten temat podaje tablica i dla konfiguracji OE. Podobnie jak parametry maosygnaowe mona okreli dla danego punktu pracy tranzystora parametry wielosygnaowe, przy czym najczciej okrela si tylko h21E oraz h11E.
2. Charakterystyki statyczne tranzystora BC313 .
Przykad uproszczonego przekroju struktury tranzystorów bipolarnych typu
n-p-n przedstawia poniszy rysunek .
Parametry okrelajce tranzystor BC313 :
UCBO = 60 V (maksymalne napicie wsteczne na zczu C-B przy odczonym emiterze ),
UCEO = 40 v (maksymalne napicie midzy kolektorem i emiterem przy odczonej bazie ),
UEBO= 5 V (maksymalne napicie wsteczne na zczu E-B przy odczonym kolektorze),
IC = 1 A (maksymalny prd kolektora),
PTOT = 0,8 W (dopuszczalna moc cakowita)
2.1.Schemat ukadu pomiarowego do badania tranzystora:
2.2. Tabela pomiarowa dla tranzystora BC313 przy staym prdzie bazy Ib= 300 A .
LP. |
UCE [V] |
IC [mA] |
UBE [V] |
1 |
0.07 |
2 |
0.595 |
2 |
0.10 |
4 |
0.608 |
3 |
0.14 |
5 |
0.659 |
4 |
0.16 |
6 |
0.668 |
5 |
0.18 |
8 |
0.665 |
6 |
0.20 |
9 |
0.669 |
7 |
0.24 |
11 |
0.669 |
8 |
0.28 |
13 |
0.699 |
9 |
0.70 |
14 |
0.670 |
10 |
4.54 |
16 |
0.670 |
2.3. Na podstawie otrzymanych pomiarów obliczono parametr hybrydowy zwany przewodnoci wyjciow przy rozwartym wejciu
2.4. Poniej wykrelono charakterystyk Ic=f(Uce), przy rónych prdach bazy:
3. Wnioski
Tranzystor bipolarny, zwany te warstwowym, stanowi kombinacj dwóch póprzewodnikowych zczy p-n, wytworzonych w jednej pytce póprzewodnika. Procesy zachodzce w jednym zczu odziaywuj na drugie, a nonikami adunku elektrycznego s elektrony i dziury, o czym wiadczy przymiotnik bipolarny. Tranzystory typu pnp i npn róni si tylko w polaryzacji zewntrznych róde napicia i w kierunku przepywów prdów. Znaczn wikszo produkowanych obecnie tranzystorów stanowi tranzystory krzemowe, wykonywane metod dyfuzji (tranzystory planarne i epitaksjano-planarne). Tranzystor umieszczony jest w hermetycznej zamknitej obudowie metalowej, ceramicznej lub plastykowej, która nie tylko chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi, ale w tranzystorach redniej i duej mocy umoliwia skuteczne odprowadzanie ciepa.
Waciwoci tranzystora opisuj rodziny jego charakterystyk statycznych i parametry dynamiczne.
Charakterystyki statyczne przedstawiaj zalenoci midzy prdami: IE , IC , IB i napiciami: UBE UCE , UCB , staymi lub wolnozmiennymi. Rozrónia si charakterystyki: wyjciowe, wejciowe, prdowe (przejciowe) i sprzenia zwrotnego.
Charakterystyki wyjciowe przedstawiaj zwizek midzy IC i UCE. Przebieg ich zaley od IB , który jest parametrem rodziny krzywych. Na charakterystykach wyjciowych mona wyróni kilka zakresów zwizanych z polaryzacj zczy emiter-baza i kolektor-baza. Najczciej wykorzystuje si zakres aktywny, w którym zcze emiter-baza jest spolaryzowany w kierunku przewodzenia (potencja bazy wyszy od potencjau emitera), za zcze kolektor-baza w kierunku wstecznym (potencja kolektora wyszy od potencjau bazy). Tranzystor ma waciwoci wzmacniajce.
Prdy zerowe tranzystora wynikaj z prdów wstecznych zczy kolektorowego i emiterowego. W tranzystorach krzemowych maej mocy jest on rzdu nA.
Wyszukiwarka