EiE |
TOMASZ BUCZEK WOJCIECH SIDZIŃSKI |
Rok: 1 |
Zespół nr: 9 |
||||||
PRACOWNIA FIZYCZNA |
Temat: TRANZYSTOR |
Ćwiczenie nr:: 124 |
|||||||
Data wyk: 8.05.2000 |
Data odbioru: |
Data poprawki: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
OCENA: |
Tranzystor bipolarny zwany także warstwowym, stanowi kombinację dwóch półprzewodnikowych złączy PN, wytworzonych w jednej płytce półprzewodnika. Procesy zachodzące w jednym złączu oddziałują na drugie, a nośnikami ładunku są elektrony i dziury ( bipolarny). W tego typu tranzystorze poszczególne obszary półprzewodnika stykające się z elektrodami nazywamy C-kolektor, E- emiter, B- baza. Najczęściej spotykane są tranzystory półprzewodnikowe.
W stanie równowagi przechodzenie elektronów z emitera i kolektora do bazy oraz dziur z bazy do obu pozostałych obszarów jest hamowane przez pole utworzone na złączach obszarów. Spolaryzowanie złącza emiterowego w kierunku przewodzenia tzn. przyłożenie do emitera napięcia ujemnego względem bazy powoduje obniżenie bariery emiterowej. Przez złącze emiter-baza płynie prąd dyfuzyjny podobnie jak w diodzie. Wskutek bowiem obniżenia bariery potencjału zostaje zwiększona liczba elektronów wprowadzanych do bazy i zmniejszona liczba dziur wprowadzanych do emitera. Nadmiarowe elektrony wprowadzone do wąskiej bazy poruszają się ruchem dyfuzyjnym w stronę kolektora, jeżeli ten obszar jest jednorodnie domieszkowany.
Ważnym parametrem tranzystora jest wzmocnienie prądowe decydujące o zastosowaniu tego elementu:
W ćwiczeniu badaliśmy charakterystykę wyjściową tranzystora tzn zależność prądu kolektorowego od napięcia kolektor - emiter.
Wyniki pomiarów:
Ib |
Δ Ib |
Uce |
Δ Uce |
Ic |
Δ Ic |
[μA] |
[μA] |
[V] |
[V] |
[mA] |
[mA] |
200 |
0,15 |
0,1 |
0,001 |
0,95 |
0,002 |
|
0,15 |
0,2 |
0,001 |
2,46 |
0,003 |
|
0,15 |
0,3 |
0,001 |
2,68 |
0,003 |
|
0,15 |
0,5 |
0,001 |
2,7 |
0,003 |
|
0,15 |
0,7 |
0,001 |
2,71 |
0,003 |
|
0,15 |
1 |
0,001 |
2,71 |
0,003 |
|
0,15 |
3 |
0,002 |
2,75 |
0,003 |
|
0,15 |
5 |
0,003 |
2,8 |
0,003 |
|
0,15 |
7 |
0,004 |
2,82 |
0,003 |
|
0,15 |
10 |
0,006 |
2,88 |
0,003 |
300 |
0,2 |
0,1 |
0,001 |
1,9 |
0,003 |
|
0,2 |
0,2 |
0,001 |
4,5 |
0,004 |
|
0,2 |
0,3 |
0,001 |
5 |
0,004 |
|
0,2 |
0,5 |
0,001 |
5,1 |
0,004 |
|
0,2 |
0,7 |
0,001 |
5,2 |
0,004 |
|
0,2 |
1 |
0,001 |
5,2 |
0,003 |
|
0,2 |
3 |
0,002 |
5,2 |
0,004 |
|
0,2 |
5 |
0,003 |
5,22 |
0,004 |
|
0,2 |
7 |
0,004 |
5,28 |
0,004 |
|
0,2 |
10 |
0,006 |
5,25 |
0,005 |
400 |
0,25 |
0,1 |
0,001 |
2,4 |
0,003 |
|
0,25 |
0,2 |
0,001 |
6,8 |
0,005 |
|
0,25 |
0,3 |
0,001 |
7,5 |
0,005 |
|
0,25 |
0,5 |
0,001 |
7,6 |
0,005 |
|
0,25 |
0,7 |
0,001 |
7,7 |
0,005 |
|
0,25 |
1 |
0,001 |
7,8 |
0,005 |
|
0,25 |
3 |
0,002 |
7,9 |
0,005 |
|
0,25 |
5 |
0,003 |
7,9 |
0,005 |
|
0,25 |
7 |
0,004 |
8 |
0,006 |
|
0,25 |
10 |
0,006 |
8,1 |
0,006 |
500 |
0,3 |
0,1 |
0,001 |
3,5 |
0,003 |
|
0,3 |
0,2 |
0,001 |
9,5 |
0,006 |
|
0,3 |
0,3 |
0,001 |
10,5 |
0,007 |
|
0,3 |
0,5 |
0,001 |
10,5 |
0,007 |
|
0,3 |
0,7 |
0,001 |
10,6 |
0,007 |
|
0,3 |
1 |
0,001 |
10,6 |
0,007 |
|
0,3 |
3 |
0,002 |
10,6 |
0,007 |
|
0,3 |
5 |
0,003 |
10,9 |
0,007 |
|
0,3 |
7 |
0,004 |
11,1 |
0,007 |
600 |
0,35 |
10 |
0,006 |
11,3 |
0,007 |
|
0,35 |
0,1 |
0,001 |
5 |
0,004 |
|
0,35 |
0,2 |
0,001 |
12,5 |
0,008 |
|
0,35 |
0,3 |
0,001 |
13 |
0,008 |
|
0,35 |
0,5 |
0,001 |
13,2 |
0,008 |
|
0,35 |
0,7 |
0,001 |
13,4 |
0,008 |
|
0,35 |
1 |
0,001 |
13,5 |
0,008 |
|
0,35 |
3 |
0,002 |
13,6 |
0,008 |
|
0,35 |
5 |
0,003 |
13,8 |
0,008 |
|
0,35 |
7 |
0,004 |
14 |
0,009 |
|
0,35 |
10 |
0,006 |
14,1 |
0,009 |
Wnioski:
W ćwiczeniu badaliśmy typowy tranzystor bipolarny. Jego charakterystyki wyjściowe dla pięciu wartości prądu bazy zilustrowane są na wykresie. Błędy wpływające na charakterystyki badanego elementu powodowane są błędami wnoszonymi przez przyrządy pomiarowe. W naszym przypadku były to mierniki typu V540 dla którego błąd pomiaru wynosi:
Wartości błędów zaznaczone są na wykresach.
Na tego typu charakterystykach można wyróżnić kilka zakresów związanych z polaryzacją złącza emirer-baza. Najczęściej wykorzystuje się zakres aktywny , w którym to złącze pracuje w kierunku przewodzenia. Wtedy tranzystor posiada właściwości wzmacniające.