LABORATORIUM Z ELEMENTÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

ĆWICZENIE 3

„Charakterystyki statyczne tranzystora bipolarnego”

Grupa laboratoryjna :2

Grupa nr: 3

Krasucki Marcin

Kowalski Kamil

Karluto Mateusz

Data oddania sprawozdania:

16.11.2010

1. Wyznaczanie charakterystyk.

Wyniki pomiarów do wyznaczenia charakterystyki wyjściowej i_c(u_ce).

iB=100µA
uCE[V]
iC[mA]

iB=200µA
uCE[V]
iC[mA]

iB=300µA
uCE[V]
iC[mA]

Wyniki pomiarów do wyznaczenia charakterystyk:

• wejściowej i_B(u_BE)

• przejściowej prądowej i_C(i_B)

• przejściowej prądowo – napięciowej i_C(u_BE)

UCE=3V
iB[uA]
iC[mA]
uBE[V]

UCE=10V
iB[uA]
iC[mA]
uBE[V]

Wyniki pomiarów do wyznaczenia charakterystyki wyjściowej i_E(u_EC) w połączeniu inwersyjnym.

IB=100µA
iE[mA]
uEC[V]

IB=300µA
iE[mA]
uEC[V]

1. Wyznaczanie wartości napięcia Early’ego U_E w zakresie aktywnym, przy polaryzacji normalnej i inwersyjnej.

Z równania prostej dla i_B=300µA

u_CE=3,9[V]

i_C=33,9[mA]≈34[mA]

u_CE=1,11[V]≈1,1[V]

i_C=32,1[mA]≈32[mA]

3,9[V]-1,1[V]=2,8[V]

34[mA]-32[mA]=2[mA]

(2[mA]/2,8[V])*X+31,5[mA]=0

0,7[mS]*X=-31,5[mA]

X=(-31,5[mA])/(0,7[mS])

X=-45[V]

X=U_E

U_E=-45[V]

1. Wyznaczanie dla wybranej wartości u_CE zależności współczynnika β od prądu kolektora oraz wykreślenie zależności β(i_C) w skali logarytmiczno-liniowej:

UCE=3V
β
iC[mA]

1. Wyznaczanie wartości elementów macierzy [h]_e oraz transkonduktancji g_m w dowolnie wybranym punkcie pracy, leżącym w zakresie aktywnym normalnym:

i_C=12,57[mA]

i_B=124,8[µA]

u_CE=3[V]

u_BE=0,7 [V]

h_11e = ∆u_BE/∆i_B

∆u_BE = 0,702[V ] - 0,695[V] = 0,007[V]

∆i_B = 140,2[µA] - 101[µA] ≈ 40[µA]

h_11e = 0,007[V] / 39,8[µA] =175[Ω]

h_12e = ∆u_BE/∆u_CE

∆u_BE = 0,702[V ] - 0,695[V] = 0,007[V]

∆u_CE = 10 [V] - 3 [V] = 7 [V]

h_12e = 0,007 [V] / 7 [V] = 0,001

h_21e = ∆i_C/∆i_B

∆i_C = 14,5 [mA] - 9,8 [mA] = 4,7 [mA]

∆i_B = 140,2[µA] - 101[µA] ≈ 40[µA]

h_21e = 4,7 [mA] / 40[µA] = 117,5

h_22e = ∆i_C/∆u_CE

∆i_C = 14,5 [mA] - 9,8 [mA] = 4,7 [mA]

∆u_CE = 10 [V] - 3 [V] = 7 [V]

h_22e = 4,7[m A] / 7[V] ≈ 0,0007 [S]

∆i_C = 14,5 [mA] - 9,8 [mA] = 4,7 [mA]

∆u_BE = 0,702[V ] - 0,695[V] = 0,007[V]

g_m = 4,7[m A] / 7[mV] = 0,67 [S]

1. Wyznaczenie wartości współczynnika β_I metodą przyrostów w połączeniu inwersyjnym przy U_EC = 3V.

i_E=0,89mA

i_B=100µA

β_I = 8,9[-]

1. Wnioski.

Charakterystyki wyjściowe wyglądają tak jak się spodziewaliśmy. Nie zaobserwowaliśmy odstępstw od teorii.

Na podstawie charakterystyki wejściowej i_B(u_BE) można stwierdzić, że dla większych wartości napięcia u_CE prąd bazy narasta szybciej.

Dla połączenia inwersyjnego można zaobserwować nagły wzrost prądu emitera dla napięcia u_CE powyżej 5V. Można również zaobserwować wpływ prądu bazy na wartość prądu emitera.

Współczynnik wzmocnienia β nie jest stały. Dla wyższych prądów współczynnik ten jest większy.

W połączeniu inwersyjnym współczynnik β_I jest znacznie mniejszy od β w zakresie aktywnym normalnym. Wynika to z konfiguracji układu – WE.