elektronika tranzystor bipolarny

Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium elektroniki
Ćwiczenie nr 2	Temat: Badanie tranzystora bipolarnego			Zespół: 1)Mularczyk Paweł 2)Stoch Paweł 3)Tomaszewski Andrzej
Data wykonania ćwiczenia: 12.10.1999 r.		Data:	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki tranzystora bipolarnego BC 107 typu PNP oraz BC 177 typu NPN w układzie ze wspólnym emiterem.

Schematy pomiarowe:

układ do pomiaru tranzystora BC 107 typu NPN w układzie OE

0x08 graphic

układ do pomiaru tranzystora BC 177 typu PNP w układzie OE

0x08 graphic

Spis przyrządów:

zasilacz napięcia DF1731SB
multimetr CHY19 (pracujący jako amperomierz)
multimetr CHY19 (pracujący jako woltomierz)
amperomierz zakres 0-30A, kl. 0,5.

Tabele pomiarowe.

tabele pomiarowe dla tranzystora BC 107 typu NPN

U_CE1=4V

U_BE [V]	0,586	0,59	0,629	0,64	0,649	0,66	0,66	0,642	0,63	0,62	0,618
I_B [μV]	1	2	3	5	8	10	12	14	18	23	24
I_C [mV]	0,1	0,12	0,41	0,76	1,3	1,72	2	1,8	1,98	2,23	2,25

U_CE2=6V

U_BE [V]	0,586	0,619	0,632	0,64	0,649	0,635	0,635	0,621	0,61	0,618
I_B [μV]	1	3	4	6	8	12	15	17	20	22
I_C [mV]	0,1	0,43	0,6	0,97	1,28	1,46	1,77	1,77	1,93	2,22

I_B1=8μA

U_CE [V]	0,18	0,21	0,25	0,27	0,3	1,45	5,47	7,98	8,53	10,26
I_C [mV]	0,14	0,35	0,7	0,88	1,04	1,3	1,3	1,22	1,17	1,21
U_BE [V]	0,6	0,623	0,641	0,647	0,650	0,657	0,651	0,64	0,638	0,637

I_B2=14μA

U_CE [V]	0,17	0,19	0,21	0,23	0,25	0,31	2,12	6,25	8,54	9,7
I_C [mV]	0,22	0,42	0,69	0,98	1,38	2,13	2,45	1,56	1,46	1,44
U_BE [V]	0,608	0,625	0,639	0,648	0,658	0,67	0,67	0,632	0,621	0,615

I_B3=18μA

U_CE [V]	0,19	0,21	0,22	0,25	0,3	0,63	4,42	6,4	9,6
I_C [mV]	0,48	0,83	1,11	1,78	2,62	3,27	1,81	1,7	1,61
U_BE [V]	0,629	0,644	0,652	0,664	0,675	0,681	0,628	0,612	0,595

tabele pomiarowe dla tranzystora BC 177 typu PNP

U_CE1=4V

U_BE [V]	0,604	0,619	0,633	0,648	0,657	0,663	0,67	0,675	0,678
I_B [μV]	2	3,5	5	8	11	14	18	21	24
I_C [mV]	0,2	0,38	0,59	1,03	1,47	1,93	2,57	3,07	3,53

U_CE2=6V

U_BE [V]	0,603	0,626	0,638	0,649	0,662	0,665	0,663	0,665	0,658
I_B [μV]	2	4	6	9	14	18	20	22	24
I_C [mV]	0,2	0,48	0,76	1,21	2,01	2,66	2,97	3,28	3,59

I_B1=8μA

U_CE [V]	0,05	0,11	0,56	1,84	4,34	6,9	10,04
I_C [mV]	0,17	0,65	0,96	0,99	1,04	1,09	1,13
U_BE [V]	0,605	0,637	0,648	0,648	0,647	0,646	0,644

I_B2=14μA

U_CE [V]	0,03	0,06	0,08	0,09	0,11	0,12	0,18	1,38	2,45	3,8	8,96
I_C [mV]	0,12	0,52	0,71	0,99	1,25	1,41	1,73	1,85	1,9	1,94	1,98
U_BE [V]	0,604	0,635	0,642	0,651	0,656	0,659	0,664	0,665	0,665	0,664	0,663

I_B3=20μA

U_CE [V]	0,01	0,06	0,07	0,09	0,14	0,23	1,86	2,86	4,51	4,52	8,76
I_C [mV]	0,07	0,61	0,92	1,33	2,26	2,63	2,78	2,83	2,93	2,92	2,94
U_BE [V]	0,603	0,64	0,65	0,659	0,672	0,676	0,676	0,675	0,673	0,668	0,664

Obliczenia parametrów hybrydowych dla punktu pracy

Wzory wykorzystane w obliczeniach:

dla tranzystora w układzie OE:
dla tranzystora w układzie OB:

dla tranzystora w układzie OC:

0x08 graphic
Obliczenia dla tranzystora BC107 npn:

ΔI_C=1,31mA-1,23mA=0,08mA ΔI_B=8μA-7,6μA=0,4μA

ΔU_C_E=1,4V-0,8V=0,6V ΔU_BE=0,66V-0,65V=0,01V=10mV

układ OE

h_11e= 2,5 kΩ

h₁₂_e= 0,0166=16,66*10^-3

h₂_1e= 200

h₂₂_e= 0,000133=0,133*10^-3 S

układ OB

h₁₁_b= 124,38Ω

h₁₂_b= -0,06*10^-3

h₂₁_b= 0,995

h₂₂_b= 0,66*10^-⁶S

układ OC

h₁₁_c= 2,5 kΩ

h₁₂_c= 0,983

h₂₁_c= -201

h₂₂_c= 0,133*10^-³S

Obliczenia dla tranzystora BC177 pnp:

ΔI_C=1,02mA-0,97mA=0,05mA ΔI_B=7,6μA-7,2μA=0,4μA

ΔU_C_E=4,35V-0,55V=3,8V ΔU_BE=0,645V-0,635V=0,01V=10mV

układ OE

h_11e= 25 kΩ

h₁₂_e= 2,63*10^-3

h₂_1e= 125

h₂₂_e= 0,013*10^-3 S

układ OB

h₁₁_b= 198,41 Ω

h₁₂_b= -0,05*10^-³

h₂₁_b= 0,992

h₂₂_b= 0,1*10^-⁶S

układ OC

h₁₁_c= 25 kΩ

h₁₂_c= 0,997

h₂₁_c= -126

h₂₂_c=0,013*10^-³S

Wnioski

Charakterystyki tranzystora BC 107 typu npn wykonane według dokonanych przez nas pomiarów odbiegają od tych jakie powinniśmy otrzymać (szczególnie różnią się charakterystyki wyjściowe oraz przejściowe prądowe). Powodem tych błędów jest najprawdopodobniej sam tranzystor, który nie działał w poprawny sposób. Charakterystyki drugiego tranzystora, czyli BC 177 typu pnp, można uznać za poprawne, a niewielkie niedokładności mogły powstać wskutek strat na elementach układu bądź też błędnego odczytu.

Na podstawie charakterystyk obliczamy parametry hybrydowe dla układu OE, OC i OB obu tranzystorów. Parametry h wyrażają odpowiednio :

h₁₁ -impedancja wejściowa ,

h₁₂ -współczynnik zwrotnego oddziaływania napięcia ,

h₂₁ -współczynnik oddziaływania prądowego ,

h₂₂-admitancja wyjściowa .

Możemy zauważyć, że dla układu wspólnego emitera impedancja wejściowa jest większa niż impedancja wejściowa w układzie wspólnej bazy (dla npn h_11e= 2,5kΩ h₁₁_b= 124,38 Ω, dla pnp h_11e= 25kΩ h₁₁_b= 198,41 Ω).

Podobnie jest ze współczynnikiem oddziaływania prądowego, z tą różnicą, że dla układu ze wspólną bazą wartości te są porównywalne (dla npn h₂_1e= 200 h₂₁_b= 0,995, dla pnp h₂_1e= 125 h₂₁_b= 0,992). Współczynnik oddziaływania prądowego osiąga wartość ujemną dla układu wspólnego kolektora (dla pnp h₂₁_c= -201, dla npn h₂₁_c= -126).

Wszystkie układy charakteryzują się również bardzo niską admitancją wyjściową.

0x01 graphic