1997/98	LABORATORIUM Z MIERNICTWA
nr ćw. 8	Temat : Pomiary charakterystyk statycznych elementów elektronicznych
ELEKTRONIKA gr 3.f	Grzegorz Dys Mirosław Kurlandt
Data wykonania:	DATA			OCENA	PODPIS
	T
	S

1. Wiadomości teoretyczne

Układ charakteroskopu składa się z dwóch podstawowych bloków funkcjonalnych: układu skanującego i oscyloskopu XY. W przypadku pomiaru charakterystyk tranzy­stora bipolarnego, a konkretnie charakterystyki I_C=f(U_CE,I_B), układ skanujący charaktero­sko­pu skanuje wartości napięcia na obciążeniu załączonego tranzystora, które jest miarą prądu pły­ną­ce­go w obwo­dzie kolektora. Prąd kolektora jest funkcją napięcia U_CE, którego przemiatanie zapewnia układ cha­rakteroskopu, oraz prądu bazy - parametru zmienianego skokowo. Przy dostatecznie dużej często­tliwości skanowania podawane na oscyloskop XY sygnały tworzą na jego ekranie obraz, któ­rego zmiany (migotanie) nie jest zauważalne dla oka obserwatora. W układzie charakteroskopu na wejścia oscyloskopu (pracującego w trybie oscyloskopu XY) podawane są następujące sygnały: na wejście X: sygnał napięciowy będący miarą napięcia kolektor-emiter U_CE; na wejście Y: sygnał napięciowy będący miarą prądu kolektora I_C.

Na ekranie oscyloskopu otrzymuje się, w przypadku tranzystora, rodzinę charakterystyk I_C=f(U_CE) w funkcji parametru I_B.

Układ typowego charakteroskopu analogowego umożliwia wyznaczenie wyżej wymienionej ro­dziny charakterystyk dla różnego typu tranzystorów npn i pnp. Poza tym możliwe jest wyzna­czanie charakterystyk I_D=f(U_D) dla dowolnego złącza pn, czyli możliwe jest wyznaczanie charak­te­rystyk różnego rodzaju diod półprzewodnikowych, a w tym także charakterystyk w zakresie zapo­rowym, np. dla diod Zenera oraz wyznaczanie napięć przebicia złącza C-E w tranzystorze.

• Charakteroskop typu M-4 jest analogowym charakteroskopem słu­żącym do badania charakterystyk statycznych tranzystorów bipolarnych npn i pnp różnego typu (dwa komplety zacisków dostosowanych do wyprowadzeń tranzystorów małej i dużej mocy) oraz diod półprzewodnikowych. Charakteroskop posiada wyjścia X i Y na oscyloskop wyposażone w (płynnie regulowane) dzielniki napięciowe dające możliwość wyskalowania wskazań na ekranie oscyloskopu. Układ wyposażono w ustawiane w sposób skokowy obciążenie kolektorowe R_C o wartościach: 6, 24, 60, 0.1k, 0.6k i 1k. Wartości nastaw wielkości U_max oraz I_Bmax zmie­nia się również w sposób skokowy.

Wartości U_Cmax oraz I_Bmax stanowią górną granicę, do której przemiatane są wartości napięcia zasi­lania U_C oraz prądu bazy I_B.Wartość napięcia zasilania U_C jest przemiatana w sposób ciągły, natomiast wartość prądu bazy I_B, który jest parametrem rodziny charakterystyk I_C=f(U_CE), zmienia się w sposób skokowy. I tak na przykład, gdy ustawiono wartość I_Bmac= 300A to prąd bazy zmie­niany jest skokowo po następujących wartościach (niższe pozycje przełącznika I_Bmax): 30A, 60A, 150A aż do 300A włącznie, a tym samym uzyskuje się na ekranie oscyloskopu rodzinę czterech charakterystyk.

2. Pomiary

a) skalowanie zakresów pomiarowych

Po podłączeniu układu charakteroskopu do wejść X i Y oscyloskopu dwukanałowego i uru­chomieniu całego układu przeprowadzono skalowanie wskazań na ekranie oscyloskopu. Dla osi X otrzymaliśmy czułość 50 mV/dz a dla osi Y 66 uA/dz.

b) zdejmowanie przebiegów z wyjść charakteroskopu

-przebieg napięcia na wyjściu X charakteroskopu (sygnał odpowiadający napięciu U_CE)

-przebieg napięcia na wyjściu Y charakteroskopu

c) pomiar charakterystyk statycznych 6 tranzystorów:

3. Uwagi i wnioski:

Ćwiczenie przebiegło bez większych problemów, a wyniki nie odbiegały od założeń teoretycznych. Interesujący był pomiar ch-k dwóch ostatnich tranzystorów BC237 i BC237A. Możemy tu zaobserwować różnice wzmocnienia wynikającą z procesu technologicznego. Tranzystor BC237A ma większe wzmocnienie i został oznaczony literką A podczas procesu kontroli parametrów u producenta.

5

---