Wstęp.
Ćwiczenie zapoznaje nas z tranzystorem bipolarnym typu BC-107 w układach wspólnego emitera (OE) i wspólnej bazy (OB). W układzie wspólnego emitera dokonano pomiaru prądu IC=f(IB) i napięcia UBE=f(IB) dla stałej wartości UCE oraz prądu IC=f(UCE) dla stałej wartości IB. Za pomocą tych charakterystyk można wyznaczyć pozostałą z rodziny charakterystyk tranzystora - UBE=f(UCE) dla stałego IB. Dla układu OB dokonano pomiaru IC=f(IB) dla stałego UCB oraz IC=f(UCB) dla stałej wartości IE. Z charakterystyk tych można odczytać parametr h21E (h21B).
Tabele pomiarowe dla układu OE.
a) charakterystyka przejściowa - IC=f(IB) dla UCE=const
|
UCE=5 V |
UCE=9,5 V |
IB, μA |
IC, mA |
|
0 |
1,3 |
0,8 |
10 |
3,2 |
2,8 |
20 |
5,4 |
5,0 |
30 |
7,6 |
7,5 |
40 |
9,8 |
10,0 |
50 |
12,2 |
12,7 |
60 |
14,6 |
15,5 |
70 |
17,0 |
18,6 |
b) charakterystyka wyjściowa - IC=f(UCE) dla IB=const
IB=5 μA |
|||
UCE, V |
IC, mA |
||
0,0 |
0,00 |
||
0,2 |
0,55 |
||
0,3 |
0,65 |
||
0,4 |
0,80 |
||
.. |
.. |
||
12 |
0,80 |
||
IB=15 μA |
|||
UCE, V |
IC, mA |
||
0,0 |
0,0 |
||
0,1 |
0,1 |
||
0,2 |
0,4 |
||
0,3 |
2,4 |
||
0,5 |
2,6 |
||
6,0 |
2,7 |
||
.. |
.. |
||
11,0 |
2,7 |
||
IB=60 μA |
|||
UCE, V |
IC, mA |
||
0,0 |
0,0 |
||
0,1 |
0,8 |
||
0,4 |
11,4 |
||
0,5 |
11,5 |
||
2,1 |
12,0 |
||
5,0 |
12,3 |
||
6,0 |
12,8 |
||
7,0 |
13,1 |
||
10,0 |
14,0 |
||
IB=30 μA |
|||
UCE, V |
IC, mA |
||
0,0 |
0,0 |
||
0,1 |
0,1 |
||
0,2 |
0,9 |
||
0,3 |
5,9 |
||
0,4 |
6,4 |
||
0,5 |
6,5 |
||
1,0 |
6,6 |
||
5,0 |
6,8 |
||
9,0 |
7,0 |
||
10,0 |
7,3 |
||
11,0 |
7,4 |
c) charakterystyka wejściowa - UBE=f(IB) dla UCE=const
|
UCE=5 V |
UCE=9,5 V |
IB, μA |
UBE, V |
|
0 |
0,60 |
0,43 |
10 |
0,62 |
0,61 |
20 |
0,63 |
0,62 |
30 |
0,64 |
0,63 |
40 |
0,65 |
0,62 |
50 |
0,65 |
0,62 |
60 |
0,65 |
0,61 |
70 |
0,65 |
0,60 |
Tabele pomiarowe dla układu OB.
charakterystyka przejściowa - IC=f(IB) dla UCB=const
|
UCB=5 V |
UCB=9,5 V |
IE, mA |
IC, mA |
|
0,4 |
0 |
0 |
1 |
0,6 |
0,7 |
2 |
1,6 |
1,7 |
3 |
2,6 |
2,6 |
4 |
3,6 |
3,6 |
5 |
4,5 |
4,4 |
6 |
5,5 |
5,6 |
7 |
6,5 |
6,6 |
8 |
7,5 |
7,6 |
9 |
8,5 |
8,6 |
10 |
9,4 |
9,6 |
11 |
10,5 |
10,6 |
12 |
11,4 |
11,5 |
13 |
12,4 |
12,3 |
14 |
13,4 |
13,5 |
15 |
14,4 |
14,5 |
16 |
15,3 |
15,4 |
17 |
16,4 |
16,3 |
18 |
17,3 |
17,4 |
19 |
18,3 |
18,3 |
20 |
19,3 |
19,3 |
b) charakterystyka wyjściowa - IC=f(UCB) dla IE=const
Charakterystyki tranzystora w tym układzie są bardzo ustabilizowane :
dla UCB zmieniającego się w zakresie 0÷11 V i stałego IE prąd IC wynosił :
IE =2 mA - IC=1,6 mA,
IE=8 mA - IC=7,5 mA,
IE=12 mA - IC=11,5 mA,
IE=18 mA - IC=17,3 mA.
Opracowanie wyników.
Z wyznaczonych charakterystyk dla tranzystora w układzie OE można wyznaczyć ostatnią z rodziny charakterystyk tranzystora, charakterystykę zwrotną. Punkt pracy Q tranzystora wyznaczono dla : IC=7 mA, IB=30 μA, UCE=5 V, UBE=0,625 V. Parametr h21e wynosi : h21e=233. Dla tranzystora w układzie OB parametr h21 wynosi : h21b=0,96.
Charakterystyka przejściowa i wyjściowa tranzystora w układzie OB była znacznie stabilniejsza od charakterystyk tranzystora w układzie OE, nie wykazywał większych zależności nachylenia charakterystyki przejściowej od napięcie UCB, ale tranzystor w tym układzie praktycznie nie wzmacniał prądu (h21b≈1). Tranzystor w takiej konfiguracji ma praktycznie stałą admitancję wyjściową, kiedy dla układu OE widać, jak znacznie się ona zmienia wraz ze spadkiem napięcia UCE. Dla tranzystora w układzie OE widać, jak do sygnału wyjściowego jest dodawana składowa stała - około 1,2 mA.
Zależność pomiędzy parametrami h21e i h21b :
jest spełniona.
4
Studia dzienne
Wydział Elektryczny
sem. IV 1999/00
Grupa: 2
Politechnika Śląska
w Gliwicach
Temat:
Tranzystor bipolarny
Sekcja 8
Henslok Adam
Jelonek Marcin
Piotrowski Szymon
Stolorz Adam