Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Podstawy Elektroniki
Ćw. nr 3	Tranzystory bipolarne			Zespół 4 Gr. 116B
Data wykonania ćwiczenia : 18.01.2013		Data oddania sprawozdania : 23.01.2013	Ocena :
1. Artur Sitarz

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było poznanie zasady działania i własności tranzystora bipolarnego n-p-n poprzez wyznaczenie jego charakterystyk statycznych i parametrów H_e w układzie wspólny emiter WE. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów mogliśmy wyznaczyć rodziny charakterystyk wyjściowych, wejściowych, przejściowych prądowych i zwrotnych napięciowych. Parametry H_e wyznaczone w określonym punkcie P w układzie wspólny emiter WE zostały przeliczone dla dwóch pozostałych układów pracy tranzystora tzn. dla układu wspólnej bazy WB i układu wspólnego kolektora WC.

2) Schemat układu do pomiaru statycznych charakterystyk tranzystora bipolarnego n-p-n.

Charakterystyki statyczne tranzystora

W kazdym układzie pracy tranzystora WE, WB i WC, można wyznaczyć dla niego cztery rodziny charakterystyk statycznych, określające zależnoości pomiędzy wartościami ustalonymi prądów i napięć występujących na wejśćiu u wyjściu odpowiedzniego czwórnika. Są to:

- Charakterystyki wejściowe Uwe(Iwe) dla Uwy = const.

- Charakterystyki przejściowe Iwy(Iwe) dla Uwy = const.

- Charakterystyki oddziaływania wstecznego Uwe(Uwy) dla Iwe= const.

- Charakterystyki wyjściowe Iwy(Uwy) dla Iwe = const.

Schematy pomiarowe układów realizowanych na ćwiczeniach:

Układ do pomiaru statycznych charakterystyk tranzystora bipolarnych n-p-n

Układ do pomiaru statycznych charakterystyk tranzystora bipolarnych p-n-p

Tabela pomiarowa:

Wyznaczenie parametrów H_e w układzie WE - dla określonego punktu P (I_B, U_CE):

Obliczenia parametru h_11e:

h_11e =
| U_CE = const.

h_11e =

U_BE1 = 0,654V

I_B1 = 8μA

U_BE2 =0, 665V

I_B2 = 12μA

h_11e = 0,01V/0,000004A=2500Ω

Obliczenia parametru h_12e:

h_12e =
| I_B = const.

h12e =

U_BE3 = 0,658V

U_CE3 = 2V

U_BE4 = 0,657V

U_CE4 = 4V

h_12e = 0,001V/2V= 0,005

Obliczenia parametru h_21e:

h_21e =
| U_CE = const.

h_21e =

I_B1 = 8μA

I_C1 = 1,81mA

I_B2 = 12μA

I_C2 = 2,82mA

h_21e = 0,00101A/0,000004A = 252.5

Obliczenia parametru h_22e:

h_22e =
| I_B = const.

h_12e =

I_C3 = 2,05mA

U_CE3 = 2V

I_C4 = 2,08mA

U_CE4 = 4V

h_22e = 0,03mA/2V = 0,000015S

= 50 kΩ

Wyznaczenie parametrów h dla układów WE i WC:

h_11e = 2500Ω

h_12e = 0,005

h_21e = 252,5

h_22e = 0,000015S

h_11b =
= 2500Ω /1+252.5
= 9,86Ω

h_12b =
- h_12e = 2500Ω*0,000015S/1+252.5
= 0,0001915

h_21b =
= 252.5
/1+252.5
= 0,99605

h_22b =
=0,000015S/1+252.5
= 76,62 μS

h_11c = h_11e = 2500 Ω

h_12c = 1 - h_12e = 1-0,005
= 0,995

h_21c = - ( 1 + h_21e ) = - 253.5

h_22c = h_22e = 0,000015S

Wnioski.

W ćwiczeniu badaliśmy działanie tranzystora bipolarnego
n-p-n i wyznaczaliśmy jego cztery parametry h11, h12, h21, h22. Wszelkie obliczenia oraz rodzina charakterystyk prądowo -
- napięciowych zostały zamieszczone w sprawozdaniu. Układy realizowane na zajęciach zostały połączone zgodnie ze schematami. Reasumując ćwiczenie uważamy za przeprowadzone pomyślnie, wyniki doświadczalne potwierdziły teoretyczne rozważania.

Tranzystor pracujący w układzie WE (układ ze wspólnym emiterem) jest najczęściej używany w układach elektronicznych ponieważ charakteryzuje się dużym wzmocnieniem prądowym, dużym wzmocnieniem napięciowym i dużym wzmocnieniem mocy. Napięcie wejściowe w WE jest odwrócone w fazie o 180 st. W stosunku do napięcia wyjściowego. Rezystancja wejściowa jest rzędu kilkuset W, a wyjściowa wynosi kilkadziesiąt kW.

Tranzystor pracujący w układzie WB ma małą rezystancję wejściową, bardzo dużą rezystancje wyjściową oraz wzmocnienie prądowe bliskie jedności. Tranzystor w tym układzie pracuje przy bardzo dużych częstotliwościach granicznych, niekiedy nawet rzędu GHz.

Tranzystor pracujący w układzie WC charakteryzuje się, dużą rezystancją wejściową (co ma istotne znaczenie we wzmacniaczach małej częstotliwości), wzmocnieniem napięciowym równym jedności (stąd jest nazywany również wtórnikiem emiterowym)
i dużym wzmocnieniem prądowym.

---