Politechnika Lubelska w Lublinie	LABORATORIUM ELEKTRONIKI
Wykonujący: Sikora Maciej Piątek Paweł Niedziela Paweł Kałuża Michał	Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2: Badanie właściwości impulsowych tranzystora		Wydział Elektrotechniki i Informatyki
			Grupa: ID 5.2
Data wykonania ćwiczenia: 08.10.2007	Podpis:	Zaliczenie:	Ocena:

1. Wyznaczenie wartości prądu bazy na granicy nasycenia

Aby wyznaczyć prąd bazy na granicy nasycenia tranzystora I_Bmin należało zmieniać wartość napięcia zasilania tak, aby wartość napięcia U_CE = 0.5 [V]. W naszym przypadku I_bmin wyniosło 0.2 [mA] przy napięciu U_CE = 0.65 [V]. Znając współczynnik wzmocnienia β możemy obliczyć prąd bazy ze wzoru:

2. Wyznaczenie wartości napięć sterujących, przy których współczynnik przesterowania osiąga założone wartości.

Wykorzystując wcześniej otrzymany prąd I_bmin i zmieniając wartość napięcia zasilania aby otrzymać jego wielokrotności możemy zauważyć jakie są potrzebne zmiany napięcia zasilającego aby wymusić dwukrotną zmianę prądu bazy.

KF	IB [mA]	UZ [V]
1	0,2	0,65
2	0,4	1,4
4	0,8	2,6
8	1,6	5,2

Współczynnik K_F można wyliczyć ze wzoru:

3. Praca tranzystora w układzie przełącznika.

3.1 Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym.

Po dołączeniu do wejścia generatora impulsowego , odczytaliśmy z oscyloskopu wartości czasów wykorzystując do tego celu wartości współczynnika przesterowania , wyznaczone w poprzednim punkcie ćwiczenia , gdzie:

t_d- czas opóźniania

t_n - czas narastania

t_p- czas przeciągania

t_o- czas opadania

Wartość napięcia wejściowego nie mogła wynosić dokładnie tyle, ile wcześniej wyznaczono, ponieważ generator impulsowy używany do ćwiczenia nie posiadał płynnej regulacji napięcia wyjściowego tylko było ono stopniowane co 0,5 [V].

Oprócz właściwego napięcia, które należało ustawić, w nawiasach umieszczono wartości napięcia jakie można było otrzymać z urządzenia.

KF	Uz [V]	td [μs]	tn [μs]	tp [μs]	to [μs]
1	0,65 (0,5)	2	80	10	80
2	1,4 (1,5)	2	2	7	80

Z powodu pewnych niejasności i nieporozumień wynikających z ćwiczenia, które zabrały nam zbyt wiele czasu, nie zdążyliśmy wykonać odpowiedniej ilości pomiarów aby charakterystyki wyglądały w pożądany sposób.

3.2 Praca przy sterowaniu jednobiegunowym. Badanie wpływu pojemności przyspieszającej na czasy przełączania tranzystora.

Do rezystora polaryzującego bazę tranzystora dołączyliśmy równolegle kondensator o pojemności odpowiednio 100 [pF] lub 500 [pF]. Na ekranie oscyloskopu można było dokładnie obserwować w jaki sposób zmieniają się czasy pod wpływem zmiany pojemności kondensatora przyspieszającego.

CB [pF]	KF	td [μs]	tn [μs]	tp [μs]	to [μs]
100	1	1,5	30	4	28
	2	2	7	7	14
500	1	2	20	4	16

I niestety z wcześniej wyjaśnionego powodu nie wykonaliśmy wszystkich pomiarów więc rysowanie charakterystyki nie ma sensu ponieważ nie będzie nic na niej widoczne.

Natomiast można zauważyć, że dla współczynnika K_F=1 czasy narastania i opadania są wyraźnie niższe dla większej pojemności kondensatora. Pozostałe czasy w tym przypadku mają mniejszą różnicę. Jeśli spojrzymy na wcześniejszą tabelkę to można też zauważyć, że dla K_F=1 (bo niestety tylko dla tego współczynnika wykonaliśmy wszystkie pomiary :-/ ) wszystkie czasy są o wiele niższe jeśli był w obwodzie włączony nawet mniejszy kondensator aniżeli sam rezystor polaryzujący bazę.

Z powodu braku czasu nie zdołaliśmy wykonać reszty ćwiczenia.

Wnioski:

Tranzystor posiada trzy pasma i zależnie od wartości sygnału wejściowego punkt pracy porusza się po prostej pracy. Prosta pracy zmienia się (jej punkty przecięcia z osiami) w zależności od modelu i rodzaju tranzystora. Tymi pasmami są:

• pasmo zaporowe – tranzystor jest w stanie zatkania, czyli zachowuje się jak izolator (nie przewodzi prądu) I_C niskie i bliskie zeru

• pasmo aktywne – tranzystor pracuje jako element aktywny, czyli jako wzmacniacz., więc jest to najbardziej efektywny i pożądany stan

• pasmo nasycenia – to pasmo występuje po aktywnym stanie, jeśli poda się zbyt duży sygnał wejściowy to tranzystor przestanie wzmacniać, nasyci się i będzie tylko przewodzić do pewnej wartości sygnału, przy którym może nastąpić uszkodzenie elementu.

Jak wspomnieliśmy wcześniej, przełączanie tranzystora polega na szybkim przejściu punktu pracy z pasma zaporowego do nasycenia. Ważne jest tu aby punkt pracy jak najszybciej przebył drogę poprzez pasmo aktywne. Na podstawie nie wielu wykonanych pomiarów już można stwierdzić, że dołączenie równoległe kondensatora, nawet tego o najmniejszej pojemności, do rezystora bazowego znacznie skraca ten czas.