WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Metrologia 2

Pomiary parametrów elementów elektronicznych za pomocą multimetrów cyfrowych

Prowadzący: mgr inż. Krzysztof Kaźmierczak

Grupa: L2X1S1

Skład podgrupy:

1. Łukasz Budzynowski

2. Robert Andrzejewski

3. Aleksandra Drzewiecka

4. Karina Woźniak

5. Michał Zalewski

6. Michał Szostek

7. Michał Janowski

8. Emma Ejsymont

9. Michał Bednarczyk

Przebieg ćwiczenia laboratoryjnego

Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie studentów z budową i zasadą działania multimetru cyfrowego oraz jego praktycznym zastosowaniem.

Multimetry cyfrowe skupiają w sobie wiele różnorodnych funkcji. Spotkać można multimetry o różnych dokładnościach, od najprostszych o najmniejszej dokładności wskazań, aż do najbardziej dokładnych multimetrów laboratoryjnych.

Naszym zadaniem było zbadanie wzmocnienia prądowego ss występującego na tranzystorze za pomocą multimetru cyfrowego. Schemat układu znajduje się poniżej.

Aby zmierzyć prąd kolektora I_C i prąd bazy I_B należało wpiąć szeregowo multimetr z ustawioną funkcją amperomierza w miejsca oznaczone na schemacie przez „A” w okręgu. Najpierw należało zmierzyć przepływający prąd jednego elementu tranzystora, następnie przepiąć multimetr i zmierzyć prąd w drugim punkcie.

Wzmocnienie prądowe otrzymuje się przez podstawienie odpowiednich wartości do wzoru.

$$ss = \frac{I_{C}}{I_{B}}$$

Przed pomiarem należało wybrać najniższy zakres przewyższający oczekiwaną wartość przepływającego prądu.

Tranzystory, których wzmocnienie prądowe obliczaliśmy to tranzystor NPN BC237C i tranzystor PNP BCAP13.

Teoretycznie podczas drugiej części ćwiczenia powinniśmy przeprowadzić analizę rozmieszczenia elementów elektronicznych poprzez ich identyfikację multimetrem cyfrowym, natomiast identyczne ćwiczenie laboratoryjne zostało przeprowadzone w poprzednim semestrze, więc zostaliśmy z niego zwolnieni.

Wyniki pomiarów

Wykonano tylko dwa pomiary prądu I_C i jeden pomiar prądu I_B tranzystora BC237C. Większa ilość pomiarów pozwoliłaby na dokładniejsze określenie wzmocnienia prądowego tranzystora, natomiast nasza podgrupa nie wzięła wtedy tego pod uwagę.

W trakcie pomiaru prądów tranzystora BCAP13, podgrupa została uświadomiona o potrzebie kilkukrotnego zmierzenia prądów kolektora i bazy, natomiast prąd kolektora został już zmierzony więc tylko wartości prądu bazy zostały zanotowane parokrotnie.

Wahania prądów były bardzo małe, więc mniejsza liczba odczytów ma tylko nieznaczny wpływ na dokładność naszych pomiarów.

Tranzystor	BC237C	BCAP13
Element	Kolektor [mA]	Baza [mA]
Prąd pomiar 1.	26,9	0,087
Prąd pomiar 2.	27	-
Prąd pomiar 3.	-	-
Prąd pomiar 4.	-	-
Wzmocnienie ss	ok. 310	ok. 8,8

Zdjęcie karty pomiarowej znajduje się poniżej.

Wnioski

Zgodnie z pomiarami prądu kolektora i prądu bazy, tranzystor BC237C okazał się mieć około 35 razy większe wzmocnienie prądowe niż tranzystor BCAP13. Skutkuje to tym, iż wspomniane tranzystory w danych warunkach inaczej wpływałyby na układ elektroniczny, w którym by się znajdowały. Należy uważnie zapoznać się z charakterystykami tranzystorów przed ich doborem.

Multimetr cyfrowy, który został wykorzystany do pomiarów prądu łatwo można przestawić na pomiary innych parametrów takich jak napięcie, rezystancja, pojemność itd. W porównaniu do magnetoelektrycznych mierników, łatwiej się z nich odczytuje wartości i można je odczytać dokładniej. Multimetry cyfrowe zajmują też mniej miejsca posiadając jednocześnie więcej funkcji niż mierniki magnetoelektryczne.