POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA W KIELCACH
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
Ćwiczenie nr: 2	Temat: Badanie tranzystorów bipolarnych.	Wydział Elektryczny Grupa 24 b Z espół:4
Data wykonania 1998	Data oddania sprawozdania: 1998	Ocena:

1.Cel Ćwiczenia

-Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami tranzystorów bipolarnych typu

n-p-n (BC-107 B)

2. Spis Przyrządów

-miliamperomierz KET 5-91

-mikroamperomierz LM-3 kl. 0,5

-woltomierze cyfrowe ×2

-tranzystor BC107

-oporniki R_C = 10 kΩ ; R_B =220kΩ

-tranzystor (BC 107)

-zasilacz ZT-980-4M

-zasilacz P 303

3.Układ pomiarowy

.

rys.1 Schemat układu do badania tranzystorów bipolarnych

4. Tabele pomiarowe

1. I_C = f(U_CE) przy I_B =const - charakterystyka wyjściowa

IB=2,5μA		IB=5μA
UCE	IC	UCE	IC
[V]	[mA]	[V]	[mA]
10	0,71	10,12	1,56
9	0,71	9,03	1,54
8	0,71	8	1,53
7	0,70	7	1,52
6	0,70	6	1,51
5	0,70	5	1,50
4	0,69	4	1,49
3	0,69	3	1,47
2	0,69	2	1,45
1	0,69	1	1,43
0,5	0,67	0,5	1,42
0,3	0,66	0,3	1,40
0,2	0,65	0,2	1,36
0,15	0,56	0,15	1,17
0,12	0,43	0,14	1,09
0,1	0,32	0,13	1
0,08	0,21	0,12	0,89
0,05	0,09	0,11	0,76
0,01	0,03	0,1	0,63
--	--	0,09	0,51
--	--	0,07	0,3
--	--	0,03	0,08
--	--	0,01	0,04

b)U_BE = f(U_CE) przy I_B =const -charakterystyka przejściowo - napięciowa

IB=2,5μA		IB=5μA
UBE [V]	UCE [V]	UBE [V]	UCE [V]
0,638	10	0,653	10,82
0,637	9	0,652	10
0,637	8	0,652	9
0,637	7	0,652	8
0,637	6	0,653	7
0,638	5	0,653	6
0,638	4	0,654	5
0,639	3	0,655	4
0,639	2	0,656	3
0,638	1	0,656	2
0,640	0,5	0,657	1
0,641	0,3	0,658	0,5
0,640	0,2	0,659	0,3
0,636	0,15	0,658	0,2
0,630	0,12	0,640	0,1
0,622	0,1	0,628	0,08
0,610	0,08	0,605	0,05
0,586	0,05	0,567	0,01
0,55	0,01	--	--

c) I_C = f(I_B) przy U_CE =const -charakterystyka przejściowo - prądowa

UCE=5V		UCE=10V
IB [μA]	IC [mA]	IB [μA]	IC [mA]
9	2,85	9	3,03
8	2,58	8	2,74
7	2,17	7	2,32
6	1,86	6	1,99
5	1,5	5	1,62
4	1,2	4	1,26
3	0,93	3	0,98
2	0,58	2	0,59
1	0,25	1	0,26
0,5	0,1	0,5	0,16
0,2	0,05	0,2	0,06
0,1	0,03	0,1	0,04

d) I_B=f(U_BE) przy U_CE =const -charakterystyka wejściowa

UCE=5V		UCE=10V
IB [μA]	UBE [V]	IB [μA]	UBE [V]
9	0,67	9	0,66
8	0,67	8	0,66
7	0,66	7	0,65
6	0,66	6	0,65
5	0,65	5	0,64
4	0,65	4	0,64
3	0,64	3	0,63
2	0,63	2	0,62
1	0,61	1	0,60
0,5	0,57	0,5	0,58
0,2	0,53	0,2	0,55
0,1	0,36	0,1	0,39

6. Wykresy.

Charakterystyki I_C = f(U_CE), U_BE = f(U_CE), I_C = f(I_B), I_B = f(U_BE)

6) OBLICZENIA:

Z charakterystyk odczytujemy:

ΔI_C=1,52 [mA]. ΔI_B=8,9 [μA]. ΔU_CE=9,99[V]. ΔU_BE=0,27 [V].

Wyliczamy parametry ze wzorów:

Wykorzystując wzory obliczamy parametry h w układach OB i OC.

Dla układu OB:

Dla układu OC:

7. WNIOSKI.

Celem naszego ćwiczenia było wyznaczenie głównych charakterystyk tranzystora bipolarnego typu n-p-n (model BC107) w układzie wspólnego emitera:

-wejściowej

-przejściowej napięciowej

-przejściowej prądowej

-wyjściowej

oraz wyznaczenie jego parametrów hybrydowych dla trzech różnych konfiguracji:

-wspólnego emitera (OE) ,

-wspólnego kolektora (OC) ,

-wspólnej bazy (OB) .

W ogólnym przypadku tranzystor jest elementem nieliniowym. Jeśli jednak pracuje on w zakresie małych sygnałów , można go uznać za element liniowy. Wówczas tranzystor można przedstawić jako czwórnik liniowy , na wyjściu którego występuje napięcie U₁ i prąd I₁, a na wyjściu napięcie U₂ i prąd I₂.

Dwie z wymienionych wyżej wielkości można traktować jako niezależne, wówczas dwie pozostałe stanowić będą wielkości zależne .

Podczas wyznaczania charakterystyki wejściowej widzimy, że przy napięciu U_BE = 0,65V występuje nasycenie tranzystora (jest to tzw. napięcie nasycenia). Podobna sytuacja jest przy wyznaczeniu charakterystyki przejściowej - napięciowej. Charakterystykę tą jak i również charakterystykę wyjściową wyznaczamy przy stałym prądzie bazy. Dla wartości I_B = 5μA przy danym napięciu U_CE prąd I_C jest dwukrotnie większy od wartości jaką miał przy I_B = 2,5μA. Przy badaniu charakterystyk przejściowych prądowych zauważamy liniowy wzrost I_B do I_C. Charakterystyki te niewiele się różnią dla U_CE = 5V i U_CE = 10V.

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

H11 -impedancja wejściowa ,

H12 -współczynnik zwrotnego oddziaływania napięcia ,

H21 -współczynnik oddziaływania prądowego ,

H22 -admitancja wyjściowa .

Dla układu wspólnego emitera widzimy, że impedancja wejściowa jest bardzo duża, w przeciwieństwie do układu wspólnej bazy, gdzie jest niewielka. Podobnie jest ze współczynnikiem oddziaływania prądowego.

Współczynnik oddziaływania prądowego osiąga wartość ujemną dla układu wspólnego kolektora. Ujemną wartość osiąga także współczynnik zwrotnego oddziaływania napięcia dla układu OB. Układ ten charakteryzuje się również bardzo wysoką impedancją wyjściową.

1

7

V₁

V₂

R_B=220kΩ

R_C=10kΩ

μA

mA

Zasilacz

Zasilacz

---