MIKOŁASZEK RAFAŁ Opole 27-02-1999

Kier INFORMATYKA - ZAOCZNE

Sem. II

ĆWICZENIE NR 14

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI TRANZYSTORA

Trioda półprzewodnikowa lub tranzystor jest kombinacja dwóch położonych blisko siebie złącz p-n w

jednym krysztale półprzewodnika . Rozróżniamy dwa rodzaje tranzystorów warstwowych:

tranzystor typu p-n-p i tranzystor typu n-p-n .Różnią się one kolejnością występowania obszarów o różnym

typie przewodnictwa .Obszar (E) , zwany emiterem emituje nośniki ładunku , a obszar (K) , zwany kolektorem

zbiera nośniki ładunku . Miedzy emiterem i kolektorem znajduje się cienka warstwa półprzewodnika o

przeciwnym typie przewodnictwa zwana baza (B).W praktyce najczęściej stosuje się trzy sposoby [połączenia

tranzystora:

1) układ o wspólnej bazie WB

2) układ o wspólnym emiterze WE

3) układ o wspólnym kolektorze WK

Charakterystyki tranzystorów podawane są zazwyczaj dla układu WE.W układzie WE można

otrzymać oprócz wzmocnienia napięcia i mocy także wzmocnienia prądu . Charakterystyki wyjściowe

tranzystora dla układu WE podają zależność prądu kolektora 0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
od napięcia miedzy kolektorem i

emiterem0x01 graphic
0x01 graphic
dla różnych wartości prądu bazy 0x01 graphic
0x01 graphic
.

OPIS ĆWICZENIA

1.Łączymy układ do pomiaru charakterystyk statycznych tranzystora w układzie o wspólnym emiterze 0x01 graphic
WE

wg schematu.

0x01 graphic

Na rysunku 0x01 graphic
i 0x01 graphic
przedstawiają potencjometry odpowiednich zasilaczy stabilizowanych prądu stałego . Po

połączeniu układu wykonujemy pomiary następujących charakterystyk:

a)0x01 graphic
dla czterech ustalonych wartości prądu bazy 100,200,300,400 0x01 graphic
.N podstawie tych

charakterystyk obliczamy współczynnik 0x01 graphic
dla wartości napięcia 0x01 graphic
.Następnie ze znanej

wartości należy obliczamy współczynnik wzmocnienia prądowego 0x01 graphic
dla układu WB .

b)0x01 graphic
dla dwóch ustalonych wartości 0x01 graphic
5 i 10 V. Natężenie prądu bazy 0x01 graphic
zmieniamy w zakresie od

0 do 500 0x01 graphic
co 50 0x01 graphic
.

c)0x01 graphic
dla dwóch ustalonych wartości 0x01 graphic
5 i 10 V. Napięcie miedzy baza i emiterem 0x01 graphic
zmieniamy

w zakresie od 0 do 240 mV co 20 mV. Z charakterystyk obliczamy opór wejściowy tranzystora 0x01 graphic
.

2.Z klasy dokładności i zakresu mierników obliczamy dla kilku punktów poszczególnych charakterystyk błędy

bezwzględne mierzonych prądów i napięć .Otrzymane wartości błędów zaznaczamy na wykresach .

Na podstawie tabeli zależności prądu kolektora 0x01 graphic
od napięcia kolektor - emiter 0x01 graphic
obliczamy

współczynnik wzmocnienia prądu :

0x01 graphic

dla wartości napięcia 0x01 graphic
=5V.

1.0x01 graphic
= 38 0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Współczynnik wzmocnienia prądowego  w układzie tranzystora o wspólnej bazie WB jest powiązany

ze współczynnikiem  poprzez zależność:

0x01 graphic
.

Dla naszego układu :

 = 0.99

Na podstawie tabeli zmian prądu bazy 0x01 graphic
w zależności od napięcia baza - emiter 0x01 graphic
wyznaczamy rezystancję wejściową tranzystora korzystając ze wzoru: 0x01 graphic
.

0x01 graphic
0x01 graphic

Błędy wynikające z dokładności mierników:

0x01 graphic
;

0x01 graphic
;

Do pomiarów używaliśmy mierników o parametrach:

0x01 graphic
- miernik cyfrowy o dokładności 1% wartości odczytanej;

0x01 graphic
- miernik cyfrowy o dokładności 1% wartości odczytanej;

0x01 graphic
- miernik cyfrowy o dokładności 1% wartości odczytanej;

0x01 graphic
- miernik cyfrowy o dokładności 1% wartości odczytanej.

Wnioski:

------------

Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk tranzystora.Pierwsza cześć ćwiczenia polegała na

badaniu zależności natężenia prądu kolektora w funkcji zmian napięcia kolektor-emiter dla czterech ustalonych

wartości prądu bazy.Zmiany te przedstawia wykres 0x01 graphic
.Wyznaczony współczynnik wzmocnienia

prądowego 0x01 graphic
badanego tranzystora wynosi 95. Jak pokazuje przebieg krzywej wzrost napięcia 0x01 graphic
powoduje

wzrost prądu kolektorowego . Kształt krzywej wskazuje na zmienne warunki przewodzące tranzystora .

Nie jest to typowa zależność obserwowana dla elementów oporowych wykonanych

z metali bądź stopu.Warto zwrócić uwagę na fakt , ze wzrost prądu bazy pociąga za sobą wzrost prądu

kolektorowego . Jest to zrozumiale przy uwzglednieniu mechanizmu przewodzącego tranzystora . Prąd

kolektora stanowi bowiem sumę prądu emitorowego i prądu bazy . Druga cześć ćwiczenia polegała na badaniu

zależności natężenia prądu kolektorowego w funkcji zmian natężenia prądu bazy dla dwóch ustalonych

wartości napięć kolektor-emiter . Charakterystykę ta przedstawia wykres 0x01 graphic
. Wzrost prądu bazy

pociąga za sobą wzrost prądu kolektorowego . Trzecia cześć ćwiczenia polegała na badaniu zależności

ustawienia prądu bazy w funkcji zmian napięcia baza-emiter . Zmiany te przedstawia wykres

0x01 graphic
.Wzrost napięcia baza-emiter pociąga za sobą wzrost prądu bazy .