AKADEMIA TECHNICZNO-ROLNICZA BYDGOSZCZ INSTYTUT TELEKOMUNIKACJI I ELEKTROTECHNIKI
ZAKŁAD PODSTAW ELEKTRONIKI
Laboratorium elementów i układów elektronicznych			Imię i nazwisko:
Nr ćw.6 Temat: Zasilanie i stabilizacja punktu pracy tranzystora bipolarnego.			1.Janusz Frąckowiak 2.Sławomir Cieśliński Nr grupy: I 4 Semestr: 4
Data wykonania	Data oddania spr.	Ocena
			Instytut: TiE

1. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z podstawowymi układami polaryzacji oraz stabilizacji punktu pracy tranzystora bipolarnego .

3.Pomiary.

3.1.Układ zasilania z wymuszonym prądem bazy .

. Schemat układu

Pomiary.

T	°C	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
IC	m.A	0,857	0,899	0,936	0,972	1,012	1,052	1,092	0,133	1,072	1,202	1,250
IB	μA	14,18	14,19	14,21	14,21	14,23	14,24	14,25	14,26	14,27	14,29	14,30
UCE	V	9,45	9,33	9,22	9,10	8,98	8,86	8,74	8,62	8,51	8,39	8,27

Wykresy

3.3. Układ z kompensacją zmian napięcia U_BE .

Schemat układu .

Pomiary.

T	°C	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
IC	m.A	1,169	1,191	1,215	1,237	1,258	1,282	1,307	1,328	1,350	1,372	1,395
IB	μA	19,29	18,90	18,50	18,18	17,76	17,40	17,12	16,90	16,60	16,34	16,15
UCE	V	8,15	8,18	8,10	8,02	7,93	7,88	7,80	7,69	7,64	7,54	7,50

Wykresy

I_C=f(T)

I_B=f(T)

U_CE=f(T)

3.4.Układ zasilania z wymuszonym prądem emitera.

Pomiary

T	°C	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
IC	m.A	1,797	1,801	1,805	1,808	1,811	1,814	1,847	1,848	1,851	1,860	1,861
IB	μA	28,99	27,97	27,00	26,02	25,13	24,30	23,98	23,30	22,60	21,92	21,32
UCE	V	7,40	7,38	7,36	7,34	7,32	7,30	7,23	7,20	7,15	7,15	7,13

Wykresy

I_C=f(T)

I_B=f(T)

Uce

4. Opracowanie wyników .

1. Obliczenia (dla trzech wybranych układów zasilania)

Układ zasilania z wymuszonym prądem bazy .

Zakładam , że I_CBO=2uA ,U_BE=0,7V ,

Układ zasilania ze sprzężeniem kolektorowym.

Układ zasilania z kompensacją zmian napięcia U_BE .

5. Wnioski i spostrzeżenia.

Powyższe ćwiczenie miało za zadanie zilustrowanie podstawowych układów polaryzacji oraz stabilizacji punktu pracy tranzystora bipolarnego. W celu utrzymania stałych wartości prądu i napięcia kolektora stosuje się stabilizację punktu pracy i kompensację upływów czynników zakłócających. Technika stabilizacyjna polega na stosowaniu rezystancyjnych obwodów polaryzacji wstępnej , które umożliwiają zmianę I_B tak, by utrzymana była stała wartość I_C przy zmieniających się wartościach I_C0, β oraz U_BE. Technika kompensacyjna polega na stosowaniu przyrządów o działaniu uzależnionym od temperatury , np. tranzystorów , diod , rezystorów itp. , które dostarczają napięć i prądów w celu utrzymania stałego punktu pracy.

W układzie z wymuszonym prądem bazy wartość prądu bazy wynika z zadanych wartości elementów i polaryzacji . Wartości współczynników niestabilności są duże. Wynika stąd , że układ jest mało stabilny . Wraz z wzrostem prądu kolektora , maleje napięcie U_CE .

W układzie ze sprzężeniem kolektorowym prąd bazy płynie przez rezystancję , włączoną w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego , które to sprzężenie działa stabilizująco . Przy wzroście temperatury rośnie prąd I_C i maleje U_CE przez co maleje I_B zmniejszając odpowiednio I_C co powoduje wzrost U_CE . Im mniejsza wartość rezystora w pętli sprzężenia zwrotnego tym lepsza stabilizacja.

W układzie z potencjometrycznym zasilaniem bazy punkt pracy ustalony jest przez prąd bazy oraz prąd emitera . Baza zasilana jest z dzielnika napięcia a rezystor R_E wprowadza ujemne sprzężenie zwrotne - prądowe . Jeśli prąd zmaleje to zmaleje spadek napięcia na R_E czyli rośnie U_BE a co za tym idzie większy I_B i I_E .

Dobrą stabilność zapewnia układ zasilania z wymuszonym prądem emitera gdyż współczynniki niestabilności przyjmują najmniejsze wartości. Zapewnia to silne sprzężenie zwrotne wnoszone przez rezystor R_E.

Układy z kompensacją I_CB0 mają zastosowanie w tranzystorach germanowych gdyż prąd I_C0 jest mniejszy niż ten sam prąd w tranzystorach krzemowych . Jeśli złącza kolektorowe mają identyczne paramery to I₀ =I_C0 i dlatego I_C jest stałe .

W układzie z kompensacją zmian napięcia U_BE kompensację uzyskuje się dzięki zastosowaniu tranzystora dodatkowego włączonego w obwód bazy , działającego jak dioda (zwarte B i C) . Zmiany U_BE i U₀ kompensują się dzięki czemu wartość prądu I_C pozostaje stała . Powyższy układ stosuje się dla tranzystorów krzemowych . Przy małym wzroście temperatury największą rolę w niestabilności prądu kolektora odgrywa zmiana napięcia U_BE . Wraz ze wzrostem temperatury zaczyna dominować wpływ prądu zerowego kolektora , który rośnie prawie liniowo.

mA

μA

V

+12V

T1

5K6

3K

-12V