Laboratorium Podstaw Elektroniki Politechniki Lubelskiej

Wykonawcy: Wiesław Rycerz , Tomasz Sugier Lesław Widz						Symbol grupy ED 4.5
Data wyk. Ćwiczenia 1997-02-28		Symbol ćwiczenia: 2		Temat zadania Badanie właściwości impulsowych tranzystora
	ZALICZENIE			Ocena	Data	Podpis

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z charakterem pracy tranzystora zastosowanego jako przełącznik. Wyznaczenie punktu pracy tranzystora, odpowiadającego granicy stanu zatkania i granicy stanu nasycenia. Zbadanie pracy tranzystora w układzie przełączającym, oraz wpływ stosowanych w praktyce układów w celu korekcji przebiegu wyjściowego.

Część wykonawcza:

1) Wyznaczenie wartości prądu bazy na granicy nasycenia.

Układ pomiarowy do wyznaczania prądu bazy w funkcji współczynnika przesterowania.

Pomiary:

I_Bmin = 0,1 mA U_z = 0,53 V

U_CEodc. = 10,5 V U_BE = 0 V

2) Wyznaczanie wartości napięć sterujących przy których współczynnik przesterowania osiąga założone wartości.

Tabl. 2.

KF	IB	Uz
-----	mA	V
1	0.1	0.53
2	0.2	0.73
4	0.4	1.42
8	0.8	2.63
16	1.6	5.22

3) Praca tranzystora w układzie przełącznika.

3.1) Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym.

Układ pomiarowy do wyznaczania czasów charakteryzujących pracę dynamiczną tranzystora.

Tabl. 3.1.

Kf	Uz	td	tn	tp	to
-	V	ms	ms	ms	ms
1	0,53	0	80	80	140
2	0,73	0	30	30	140
4	1,42	0	20	60	140
8	2,63	0	15	80	145
16	5,22	0	10	90	150

Zależność czasów charakterystycznych dla pracy dynamicznej tranzystora funkcji współczynnika przesterowania.

3.2) Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym. Badanie wpływu pojemności przyspieszającej na czasy przełączania tranzystora.

Układ pomiarowy do określenia wpływu pojemności przyspieszającej na czasy przełączania tranzystora.

Tabl. 3.2.

CB	KF	td	tn	tp	to
pF	-----	ms	ms	ms	ms
	1	0	20	10	40
	2	0	10	20	30
100	4	0	10	20	20
	8	0	8	20	10
	16	0	6	25	10
	1	0	20	10	30
	2	0	16	10	20
500	4	0	10	10	10
	8	0	5	10	5
	16	0	5	10	5

Porównanie wartości poszczególnych czasów charakterystycznych dla różnych wartości pojemności przyspieszających .

3.3) Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym. Badanie wpływu polaryzacji zaporowej bazy.

Układ pomiarowy do wyznaczania prądu wejściowego w funkcji współczynnika przesterowania.

3.3.1) Wyznaczanie wartości prądu wejściowego obwodu sterującego na granicy nasycenia

tranzystora

U_CEodc = 11V I_WEmin = 0.1mA

Wyznaczanie wartości napięć sterujących przy których współczynnik przesterowania osiąga założone wartości.

Tabl. 4

Kf	IWE	UZ
-	mA	V
1	0,1	1,51
2	0,2	1,84
4	0,4	2,55
8	0,8	3,91
16	1,6	6,65

Wnioski.

Na podstawie dokonanych pomiarów możemy zaobserwować wpływ różnych czynników na długość trwania poszczególnych etapów podczas przełączania tranzystora. Jednak czasu opóźnienia jak i jego zmian ( bardzo mała wartość ) nie jesteśmy w stanie zauważyć, ponieważ czułość i jakość użytego oscyloskopu nie były wystarczające. Wobec powyższego faktu wyniki te zostały pominięte. Poza tym mogły zaistnieć błędy związane z niedokładnością odczytu z ekranu oscyloskopu.

Po wykonaniu pierwszego ćwiczenia można stwierdzić następujący fakt: czym większe przesterowanie tranzystora, tym bardziej udaje nam się skrócić czas narastania. Jednak to skrócenie odbywa się kosztem wzrostu czasu przeciągania. Na czas opadania wielkość przesterowania nie ma znaczącego wpływu. Nie udało się nam zaobserwować wpływu polaryzacji zaporowej bazy z powodu upływu czasu laboratorium.

Aby wydatnie skrócić wszystkie czasy można zastosować kondensator przyspieszający, który włączamy równolegle z rezystancją bazy ( jeżeli istnieje taka możliwość ). Zastosowanie kondensatora o mniejszej pojemności ( 100pF ) pozwala bardziej skrócić czasy narastania
i przeciągania. Natomiast włączenie kondensatora o większej pojemności ( 500pF ) pozwala znacznie bardziej skrócić czas opadania. Aby maksymalnie skrócić całkowity czas należy dobrać tak pojemność kondensatora, żeby optymalnie współgrała z wartością przesterowania. Przy mniejszym przesterowaniu korzystniejsze jest zastosowanie kondensatora o mniejszej pojemności, natomiast gdy zwiększamy przesterowanie tranzystora należy też zwiększyć pojemność kondensatora.

Włączenie źródła napięcia jako polaryzacji zaporowej wymusza automatycznie zwiększenie amplitudy generowanego impulsu. Nie zdołaliśmy zaobserwować jej wpływu na czasy narastania, przeciągania i opadania.

---