Temat: Charakterystyki statyczne tranzystora bipolarnego

Grupa: poniedziałek godz. 17.00

Piotr Paduch

Przemysław Pasternak

1. Wstęp.

Zadaniem ćwiczenia jest wykreślenie charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego. W naszym przypadku był to tranzystor typu n-p-n BC140. Z odczytanych parametrów wyznaczymy charakterystykę wyjściową oraz charakterystykę przejściową w układzie WE. Rezultatem wyznaczenia charakterystyki wyjściowej są parametry h21 i h22.

2. Układ pomiarowy.

UBE

R1 mA

μA

UCE

R2

R1=5,6kΩ

R2 - rezystor nastawny 2,5 kΩ

3. Tabele pomiarowe.

IB[mA]	IC [mA]	UCE [V]	IB[mA]	IC [mA]	UCE [V]
0,0060	1,683	10	0,013	4,33	10
		1,662	9		4,26	9
		1,592	8		4,11	8
		1,519	7		3,95	7
		1,497	6		3,80	6
		1,470	5		3,65	5
		1,370	4		3,46	4
		1,407	3		3,27	3
		1,371	2		3,20	2
		1,333	1		2,95	1
		1,280	0,5		2,78	0,5
	0,021	7,80	10		0,05	20,3	10
		7,71	9		20,6	9
		7,66	8		20,4	8
		7,52	7		20,2	7
		7,36	6		19,9	6
		7,16	5		19,4	5
		6,62	4		18,6	4
		6,00	3		17,8	3
		5,74	2		16,9	2
		5,40	1		15,5	1
		5,00	0,5		14,6	0,5
0,04	18,40	10
	17,40	9
	17,00	8
	16,30	7
	15,10	6
	14,38	5
	13,78	4
	13,37	3
	13,00	2
	12,70	1
	12,37	0,5

4. Charakterystyka wyjściowa.

5. Obliczenia.

Przyjmujemy następujące dane z wykresu:

Uce*=4V

ΔUce=4V

Ic1=1,37mA ΔIc1=0,126mA

Ic2=3,46mA ΔIc2=0,6mA

Ic3=6,62mA ΔIc3=1,62mA

Ic4=13,78mA ΔIc4=2,1mA

Ic5=18,6mA ΔIc5=3mA

Podstawiamy do wzoru:

Otrzymujemy konduktywność wyjściową w zakresie od 0,0315[S] (dla IB=0,006mA) do 1,33[S] (dla IB=0,05mA).

Dane do obliczenia parametru h21e.

Ic'=3,46mA IB'=0,013mA

Ic''=13,78mA IB''=0,04mA

Podstawiając te dane do wzoru otrzymujemy:

Zatem współczynnik wzmocnienia prądowego wynosi 382,2.

6. Charakterystyka przejściowa.

7.Wnioski.

Jak widać w ćwiczeniu konduktancja wyjściowa tranzystora zależy od prądu bazy. Im prąd bazy większy tym większa konduktancja, a wraz ze spadkiem prądu bazy zmniejsza się przewodność wyjściowa. Jak widać z wykresu, dla różnych wartości prądu bazy wyszły różne charakterystyki. Spowodowane jest to dużym wpływem temperatury na parametry tranzystora. Przy większych napięciach wyjściowych tranzystor nagrzewał się powodując wzrost prądu bazy, a dla niskich napięć (poniżej 4V) prąd bazy malał. Mino tego udało nam się wychwycić pełną charakterystykę wyjściową dla prądu bazy 0,04mA. Na wykresie widać gwałtowny wzrost prądu dla niskich napięć, a następnie zmniejszenie się narastania prądu. Teoretycznie wszystkie cztery charakterystyki powinny być równoległe i podobne do siebie. Jednak wspomniany wcześniej wpływ temperatury nie pozwala na bardzo dokładne ściągnięcie charakterystyk. Najbardziej charakterystykę teoretyczną przypomina charakterystyka przy prądzie bazy 0,05mA. Jest tak, ponieważ wykonywaliśmy ten pomiar jako ostatni i najbardziej staraliśmy się zminimalizować wpływ temperatury. Dla niskich prądów bazy pomiary okazują się mało różniące się dla różnych napięć, co w efekcie daje jedynie linie prawie proste.

---