Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
Ćwiczenie 2: Tranzystor bipolarny npn w konfiguracji WE
1. Pomiar charakterystyk wejściowych i przejściowych tranzystora 30 min
npn (OBOWI
ZKOWE)
E Zestawić układ pomiarowy pokazany na rysunku 2.1, ustawić napięcie UCE równe 2 V
(lub wybranego przez prowadz cego).
E Zmierzyć pr dowo-napięciowe charakterystyki wejściow UBE = f(IB) i przejściow
IC = f(IB) dla pr du bazy IB od 1µA do 100µA.
E Powtórzyć pomiary dla innej wartości napięcia kolektor-emiter UCE równej np.5 V (lub
wybranej przez prowadz cego).
2A mA
&CE
' '
I
&BE
Rys. 2.1
W sprawozdaniu:
E Wykreślić rodzinę charakterystyk wejściowych UBE = f(IB) w liniowym układzie
współrzędnych (wspólny wykres dla wszystkich wartości parametrów UCE).
E Wykreślić rodzinę charakterystyk przejściowych IC = f(IB) w liniowym układzie
współrzędnych (wspólny wykres dla wszystkich wartości parametrów UCE).
E Dla dwóch punktów pracy tranzystora zbliżonych do (IC = 1mA i UCE = 5V) oraz
(IC = 5mA i UCE = 5V) wyznaczyć dwa odpowiednie parametry małosygnałowe hije.
E Dla tych samych punktów pracy tranzystora wyznaczyć wartość współczynnika
wzmocnienia pr dowego dla konfiguracji WE normalnej . Porównać z uzyskan
N
wartości h21e.
2. Pomiar charakterystyk wyjściowych i zwrotnych tranzystora npn 45 min
(OBOWI
ZKOWE)
E Układ pomiarowy z punktu 1 (rys. 2.1). W celu ustalenia pr du kolektora ustawić
napięcie kolektor-emiter UCE równe 5V, a następnie dobrać pr d bazy IB tak, by pr d
kolektora IC równy byÅ‚ 500 µA.
E Zdj ć charakterystyki wyjściow i zwrotn tranzystora IC = f(UCE) zapisuj c wartości
pr du kolektora IC dla następuj cych wartości napięcia UCE :
0,1 V; 0,2 V; 0,3V; 0,5 V; 0,7V; 1 V; 2 V; 5 V; 8V i 10 V
E Powtórzyć pomiary dla pr du bazy IB kolejno: dwa razy większego niż poprzednio,
pięć razy większego niż poprzednio i dziesięć razy większego niż poprzednio (z
grubsza odpowiada to pr dowi kolektora odpowiednio 1mA, 2,5mA i 5mA dla UCE
równego 5V).
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004. wer. 1.0
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
W sprawozdaniu:
E Wykreślić rodzinę charakterystyk wyjściowych IC = f(UCE) w liniowym układzie
współrzędnych (wspólny wykres dla wszystkich wartości parametrów IB).
E Wykreślić rodzinę charakterystyk zwrotnych UBE = f(UCE) w liniowym układzie
współrzędnych (wspólny wykres dla wszystkich wartości parametrów IB).
E Dla dwóch punktów pracy tranzystora zbliżonych do (IC = 1mA i UCE = 5V) oraz
(IC = 5mA i UCE = 5V) wyznaczyć dwa odpowiednie parametry małosygnałowe hije.
3. Badanie parametrów małosygnałowych tranzystora w układzie 20 min
WE (+ 1pkt)
E Wykorzystuj c znajduj cy się w laboratorium przyrz d do pomiaru parametrów
małosygnałowych i pod kierunkiem prowadz cego zmierzyć parametry hij badanego
egzemplarza tranzystora, w 4 punktach pracy określonych przez IC = 1mA i 5mA oraz
UCE = 2V i 5V.
W sprawozdaniu:
E Porównać zmierzone parametry małosygnałowe z wartościami wynikaj cymi z
charakterystyk statycznych zmierzonych w punktach 1 i 2. Określić jak wzrost pr du
kolektora wpływa na parametry małosygnałowe hij.
4. Obserwacje charakterystyk wyjściowych tranzystora npn na 20 min
oscyloskopie (OBOWI
ZKOWE)
E Podł czyć z
ródło napięcia zmiennego
kanał Y
(poprzez wbudowany w modelu rezystor 5k&!)
oraz kanały wejściowe oscyloskopu w sposób
kanał X
pokazany na rysunku 2.2. Przeł czyć
oscyloskop do trybu pracy X/Y, operuj c
przeł cznikami AC/GROUND/DC ustawić
masa
pocz tek układu współrzędnych w środku
oscyloskopu
ekranu. Oscyloskop musi być podł czony do
gniazda zasilaj cego bez bolca
uziemiaj cego.
k&!
E Obserwować charakterystykę wyjściow
AC
tranzystora na ekranie oscyloskopu
IB
zmieniaj c w szerokim zakresie wartości
pr du bazy IB. Odczytać wartości pr du
kolektora (na osi Y ekranu) i napięcia UCE (na
Rys. 2.2
osi X) w dwóch wybranych punktach
charakterystyki. Odnotować przebieg
charakterystyki dla ujemnych wartości UCE.
W sprawozdaniu:
E Narysować szkic obrazu na ekranie oscyloskopu, zwymiarowany i opisany.
E Wyjaśnić przebieg charakterystyki dla ujemnych wartości UCE, odpowiadaj cych
pracy inwersyjnej tranzystora.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 2 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
5. Pomiar inwersyjnego współczynnika wzmocnienia prądowego 10 min
(+0,5 pkt.)
E W układzie jak na rys. 2.1 dokonać zamiany wyprowadzeń kolektora i emitera.
Ustawić UC E równe około 5 V. UWAGA: należy unikać wyższych wartości parametru
UC E ze względu na oczekiwane zjawisko przebicia zł cza baza-emiter (po zamianie
wyprowadzeń pracuj cego jako spolaryzowane zaporowo zł cze kolektorowe) przy
napięciu polaryzacji wstecznej rzędu 7 V.
E Zmierzyć w 2 punktach pr dow charakterystykę przejściow tranzystora dla
konfiguracji WE inwersyjnej IC = f(IB).
W sprawozdaniu:
E Dla tego samego punktu pracy tranzystora co w punkcie 1 wyznaczyć wartość
współczynnika wzmocnienia pr dowego dla konfiguracji WE inwersyjnej .
I
Porównać z wartościami uzyskanymi w punkcie 1.
6. Pomiar napięcia nasycenia (+1 pkt) 20 min
E Zestawić schemat pomiarowy z rysunku
k
2.3.
'
E Poczynaj c od stanu pracy aktywnej
&CE
I
U
tranzystora (mały pr d bazy i napięcie
UCE bliskie wartości UCC = 10 V) zwiększać
pr d bazy aż do osi gnięcia umownej
Rys. 2.3
granicy stanu nasycenia (UCE = UBE, tzn.
UCB = 0 V). Odnotować pr d bazy dla
granicy stanu nasycenia IBs.
Zwiększyć pr d bazy kilkakrotnie, np. do
5 IBs. i odnotować napięcie nasycenia w
tym punkcie pracy UCesat.
W sprawozdaniu:
E Zdefiniować stan nasycenia tranzystora i określić wpływ pr du bazy na napięcie
nasycenia UCesat.
Wszystkie charakterystyki powinny być odpowiednio opisane, a obliczone wartości
prawidłowo i wyczerpuj co skomentowane. W przypadku odstępstw od
przewidywanych zależności należy wskazać przyczyny i z
ródła ew. błędów.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 3 -