AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA BYDGOSZCZ INSTYTUT TELEKOMUNIKACJI I ELEKTROTECHNIKI
ZAKŁAD PODSTAW ELEKTRONIKI			Imię i nazwisko :
Laboratorium elementów i układów elektronicznych.			1. Święcicki Wojciech Reniecka Magdalena Paczkowski Marcin Oller Aleksandra
Temat ćwiczenia : Tranzystor bipolarny jako układ wzmacniający w układzie OE.			Nr grupy : O1,O2	Semestr : IV
Data wykon. ćw. : 7.06.2000.	Data oddania spr. : 14.06.2000.	Ocena :	Instytut : T i E

SPRAWOZDANIE

1. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z właściwościami wzmacniającymi tranzystora bipolarnego pracującego w układzie wspolnego emitera.

2. Spis przyrządów

woltomierz

miliamperomierz

mikroamperomierz

oscyloskop

generator przebiegu sinusoidalnego

zasilacz stabilizowany

rezystor regulacyjny

3. Pomiar charakterystyk wyjściowych tranzystora bipolarnego w układzie OE.

3.1 Układ pomiarowy

+

3.2 Tabela pomiarowa

	UCE	V	0,00	0,10	0,27	0,57	1,00	1,50	3,00	8,00	10,00	12,00
IB = _	IC	mA	0,00	1,10	1,75	2,00	2,03	2,04	2,08	2,15	2,19	2,20
IB = _	IC	mA	0,00	2,55	4,10	4,20	4,28	4,32	4,50	4,70	4,71	4,71
IB = _	IC	mA	0,00	3,50	5,95	6,30	6,40	6,40	6,50	7,00	7,50	7,50
IB = _	IC	mA	0,00	5,00	7,25	8,60	8,75	9,00	9,20	9,70	10,20	10,20
IB = _	IC	mA	0,00	4,50	9,25	11,25	11,50	12,00	13,00	14,20	14,75	15,00

3.3 Rodzina charakterystyk wyjściowych

3.4 Określenie średniej wartości współczynnika β oraz α

4. Pomiar charakterystyk wejściowych tranzystora w układzie OE.

4.1 Układ pomiarowy.

4.2 Tabela pomiarowa

UCE[V]
0	UBE	V	0,552	0,572	0,588	0,590	0,600	0,606	0,611	0,616	0,623
2	UBE	V	0,655	0,671	0,683	0,690	0,698	0,700	0,708	0,710	0,717
	IB	μA	5	10	15	20	25	30	35	40	50

4.3 Charakterystyki wejściowe tranzystora w układzie o wspólnym emiterze

5.Pomiar charakterystyki przejściowej napięciowej tranzystora obciążonego w kolektorze rezystancją R_C.

5.1 Układ pomiarowy

5.2 Tabela pomiarowa

UBE	V	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
UCE	V	12,22	12,22	12,22	12,22	12,22	11,90	2,62

5.3 Charakterystyka przejściowa

6.Wnioski

Na podstawie pierwszej części ćwiczenia zaobserwowaliśmy rodzinę charakterystyk wyjściowych tranzystora bipolarnego w konfiguracji WE . Charakterystyki te są określone zależnością

I_C = f ( U_CE ) dla I_B = const .

W rzeczywistości wartość I_C wzrasta z napięciem kolektora . W zakresie aktywnym I_C nie zależy od napięcia kolektora i charakterystyki wyjściowe powinny mieć przebieg I_C ~βI_B . Wynikiem nachylenia charakterystyk jest fakt , że wartość współczynnika β nie jest stała . Ze wzrostem U_CE wzrasta zaporowa polaryzacja złącza kolektora . Zwiększa się szerokość obszaru przebicia , wskutek czego szerokość bazy maleje . W obszarze bazy zmniejsza się ilość rekombinacji co powoduje wzrost współczynnika α ( współczynnik wzmocnienia prądowego )

Zjawisko to nazywamy modulacją efektywnej szerokości bazy lub zjawiskiem Early`ego .

β wzrasta znacznie szybciej ze wzrostem U_CE , niż α ( dla wzrostu α o 5% β wzrasta o około 90% ) . Stąd zmiana współczynnika β ma bardzo duży wpływ na nachylenie charakterystyki .

Charakterystyka wejściowa ma kształt jak dla diody ponieważ dla U_CE = 0 i przepustowej polaryzacji złącze emitera można zastąpić dioda.

W trzeciej części ćwiczenia obserwowaliśmy charakterystykę przejściową napięciową tranzystora. Wykres ten przedstawia nam zakres pracy tranzystora

- dla U_BE = 0 ÷ 0,5V U_CE =12V jest to zakres odcięcia ( oba złącza tranzystora są spolaryzowane zaporowo.

- dla U_BE = 0,5 ÷ 0,7 V U_CE szybko maleje , jest to zakres aktywny ( złącze emiterowe jest spolaryzowane przepustowo a złącze kolektorowe zaporowo ) .

- dla U_BE >0,7 V jest to zakres nasycenia (oba złącza są spolaryzowane przepustowo ) .

Tranzystor pracujący jako wzmacniacz powinien pracować w zakresie aktywnym , gdzie otrzymujemy największe wzmocnienie sygnału wejściowego . Tranzystor pracujący w pozostałych zakresach może pełnić rolę wyłącznika .

W czwartej części ćwiczenia w obwodzie wejściowym napięcie stałe U_BE wytwarzało początkowy punkt pracy Pp (U_CE = 6V) . Napięciem sinusoidalnym Vg wysterowaliśmy tranzystor określając odcinek roboczy charakterystyki dynamicznej . Dla I_B1 ( U_CE = 6V ) zmiana napięcia Vg nie powoduje obcinania obu połówek przebiegu widzianego na oscyloskopie, dopiero zwiększenie amplitudy V_G powoduje obcinanie górnej połówki sinusoidy co oznacza, ze Pp znajduje się bliżej stanu zatkania aniżeli nasycenia. Widać to również na charakterystykach wyjściowych. Dla prądu I_B2=0,3I_B1 punkt pracy leży poniżej punktu Pp, przy zwiększaniu amplitudy sygnału z generatora wcześniej obcinana jest część górnej połówki sinusoidy co potwierdza się na wykresie charakterystyki wyjściowej .

Dla I_B1 =1,8I_B1 punkt pracy leży powyżej punktu Pp, przy zwiększaniu amplitudy sygnału z generatora wcześniej obcinana jest część dolnej połówki sinusoidy zgodnie z kierunkiem przesuwania się po prostej obciążenia od punktu Pp . Zniekształcenia nieliniowe w przebiegach są spowodowane nieliniowością charakterystyki dynamicznej .

Układ pomiarowy z czwartej części jest układem wzmacniającym . Łatwo zauważyć , że układ posiada najlepsze właściwości wzmacniające dla punktu nieco powyżej punktu Pp.

---