Elektronika Analogowa i Cyfrowa
Nazwisko i imię: Jakub Juszkiewicz Maciej Hafia Bartosz Cajdler Michał Kowalczyk
Temat ćwiczenia: Parametry i charakterystyki tranzystorów
` Data wykonania ćwiczenia: 18.03.2014r.

1. Wstęp teoretyczny

1. Co to jest tranzystor: Tranzystor to urządzenie półprzewodnikowe umożliwiające sterowanie przepływem dużego prądu, za pomocą prądu znacznie mniejszego. Tranzystory wykorzystuje się do wzmacniania małych sygnałów oraz przetwarzania informacji w postaci cyfrowej. Nazwa "tranzystor" pochodzi z połączenia słów transfer i rezystor.

2. Istnieją dwie możliwe konfiguracje złączy p-n i n-p prowadzące do powstania dwóch rodzajów tranzystorów bipolarnych.

3. Wykorzystany tranzystor w ćwiczeniu: BC546, który jest tranzystorem bipolarnym NPN.

• Reguły obowiązujące tranzystor npn:

• potencjał kolektora musi być większy od potencjału emitera,

• obwody baza-emiter i baza-kolektor zachowują się jak diody, w warunkach normalnej pracy

• złacze baza-emiter spolaryzowane jest w kierunku przewodzenia, a złącze baza-kolektor w kierunku zaporowym,

1. Wyznaczone charakterystyki wejściowej i przejściowej tranzystora bipolarnego

   

   

   Dla lepszej widoczności charakterystyki zostały poprowadzone linie trendu. W charakterystyce wejściowej I_B(U_BE) poprowadzona jest linia trendu na podstawie wzoru: w którym za każdy kolejny punkt przyjmowana jest średnia z 3 najbliższych punktów.

2. Charakterystyki wyjściowe tranzystora bipolarnego

1. I_B1=25uA

   

   Charakterystyka powinna się lekko wypłaszczać w kierunku napięcia., co można zaobserwować (mniejszy przyrost natężenia dla wyższych napięć. Dokładna charakterystyka literaturowa:

1. I_B1=50uA

2. I_B1=75uA

   Dla coraz większego natężenia na bazie, otrzymywaliśmy coraz to większe wartości natężeń na kolektorze względem wolniej rosnącego napięcia

   

1. Charakterystyki ukazane na jednym wykresie:

   Przesunięcie charakterystyk wyjściowych jest spowodowane oddziaływaniem prądu bazy na prąd kolektora. Można to porównać do układu OB, w którym charakterystyki osiągają nasycenie, a ich nachylenie nie jest stałe, ale rośnie. Jednak przesunięcie jest większe niż w układzie OB, gdyż część napięcia UCE polaryzuje złącze emiter-baza.

2. Analiza pomiarów i wnioski:

   Podczas wykonywania pomiarów charakterystyki wejściowej i przejściowej, było ciężko zbadać napięcie dla konkretnego natężenia prądu, gdyż na mierniku cyfrowym wartość pomiaru szalała. Wpływ na wynik miało bardzo dużo czynników, głównie mechanicznych (ręka zbliżona do układu/ kabli, zbliżona ręką do źródła prądowego, skuteczność podczas „łapania wyniku” przyciskiem hold na mierniku). Mimo, że mieliśmy zadane 9V do pomiaru charakterystyki wejściowej i przejściowej to musieliśmy w różnych momentach oscylować obok tej wartości, aby uzyskać jakiekolwiek wartości.

   Widać jednak z wyznaczonej charakterystyki wejściowej, że napięcie fluktuuje pomiędzy wartościami 0,5-0,8 i osiąga graniczną wartość przy niecałych 8 [V].

   Natomiast przy badaniu charakterystyki wyjściowej dla uzyskania lepszych wyników (takich przy, których widać konkretny pomiar a wskazówka oscyluje pomiędzy wartościami) podpięliśmy mierniki analogowe. To potwierdziło ich skuteczność i niezawodność przy pomiarach. Wskazówka mimo, że lekko (nie tak jak przy badaniu charakterystyki wejściowej) oscylowała, to dało się odczytać wartość zarówno napięcia jak i natężenia.

   Charakterystyka wyjściowa przeprowadzona dla różnych wartości natężenia prądu bazy idealnie oddaje stan pracy tranzystora w której w okolicy 0,5-0,7 V dochodzi już do nasycenia złącza.

   Charakterystyka przejściowa można powiedzieć, zę narasta liniowo tylko w początkowej fazie, następnie zakrzywia się ona w stronę I_B Można by uznać te pomiary za prawidłowe. Jednak charakterystyka przejściowa powinna być linią prostą. Na ten błąd mogło wpłynąć wykonanie tranzystora i dokłądność jego badania na zajęciach.