POLITECHNIKA RADOMSKA |
LABORATORIUM ELEKTRONIKI |
Data: |
||
Imię i nazwisko: |
Grupa: |
Rok akademicki: |
||
Nr ćwiczenia: 8 |
Temat : DIODA I TRANZYSTOR W UKŁADACH PRZEŁĄCZAJĄCYCH |
OCENA: |
Schemat obwodu wejściowego tranzystorowego klucza nasyconego z pojemnością przyspieszającą
Schemat tranzystorowego klucza quasi-nasyconego.
Przebiegi czasowe napięć w układzie klucza tranzystorowego przy przełączaniu
td- czas opóźnienia
tn- czas narastania ts- czas przeciągania
t0- czas opadamia.
Tabele pomiarowe.
Tranzystor wolny (częstotliwość mała) |
||||
Przebieg napięcia na kolektorze |
||||
td |
tn |
ts |
to |
|
μs |
μs |
μs |
μs |
|
0,83 |
1,29 |
0,48 |
1,08 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,3 |
0,3 |
0,15 |
0,78 |
Z kondensatorem |
0,86 |
1,23 |
0,25 |
1,12 |
Z diodą |
0,31 |
0,39 |
0,09 |
0,88 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor wolny (częstotliwość mała) |
||
Przebieg napięcia bazy |
||
td |
ts+to |
|
μs |
μs |
|
1,38 |
1,54 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,36 |
0,05 |
Z kondensatorem |
1,33 |
1,33 |
Z diodą |
0,37 |
0 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor wolny (duża częstotliwość ) |
||||
Przebieg napięcia na kolektorze |
||||
td |
tn |
ts |
to |
|
μs |
μs |
μs |
μs |
|
0,82 |
1,25 |
0,4 |
1,08 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,33 |
0,4 |
0,19 |
0,87 |
Z kondensatorem |
0,83 |
1,24 |
0,26 |
1,13 |
Z diodą |
0,38 |
0,55 |
0,2 |
0,74 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor wolny (duża częstotliwość ) |
||
Przebieg napięcia bazy |
||
td |
ts+to |
|
μs |
μs |
|
1,25 |
1,4 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,43 |
0,09 |
Z kondensatorem |
1,2 |
1,38 |
Z diodą |
0,45 |
0,04 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor szybki (częstotliwość mała) |
||||
Przebieg napięcia na kolektorze |
||||
td |
tn |
ts |
to |
|
μs |
μs |
μs |
μs |
|
0,17 |
0,14 |
0,26 |
0,59 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,08 |
0,12 |
0,056 |
0,08 |
Z kondensatorem |
0,202 |
0,14 |
0,058 |
0,52 |
Z diodą |
0,094 |
0,06 |
0 |
0,67 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor szybki (częstotliwość mała) |
||
Przebieg napięcia bazy |
||
td |
ts+to |
|
μs |
μs |
|
0,73 |
0,36 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,212 |
0,022 |
Z kondensatorem |
0,762 |
0,134 |
Z diodą |
0,224 |
0,02 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor szybki (duża częstotliwość ) |
||||
Przebieg napięcia na kolektorze |
||||
td |
tn |
ts |
to |
|
μs |
μs |
μs |
μs |
|
0,184 |
0,128 |
0,314 |
1 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,06 |
0,11 |
0,1 |
0,69 |
Z kondensatorem |
0,185 |
0,140 |
0,06 |
0,645 |
Z diodą |
0,14 |
0,070 |
0 |
0,665 |
Z kondensatorem oraz diodą |
Tranzystor szybki (duża częstotliwość ) |
||
Przebieg napięcia bazy |
||
td |
ts+to |
|
μs |
μs |
|
0,72 |
0,40 |
Bez kondensatora oraz diody |
0,26 |
0,06 |
Z kondensatorem |
0,715 |
0,135 |
Z diodą |
0,29 |
0 |
Z kondensatorem oraz diodą |
WNIOSKI:
W ćwiczeniu badaliśmy wpływ kondensatora bocznikującego rezystancję RB (tzw. pojemności przyspieszającej) oraz odpowiednio dobranej diody półprzewodnikowej ,włączonej między bazę i kolektor tranzystora (tzw. klucza quasi-nasyconego ),na proces przełączania tranzystora .
W wyniku pomiarów okazało się, że czasy przełączania klucza tranzystorowego są rzędu kilkudziesięciu ...kilkuset ns.
Czasy te ulegają skróceniu przy zastosowaniu pojemności przyspieszającej w obwodzie wejściowym oraz przy zastosowaniu klucza quasi-nasyconego .
Przy zastosowaniu kondensatora czas trwania fazy opóźnienia skraca się , powoduje on jednak wzrost współczynników przesterowania. W rezultacie maleją czasy narastania i opadania ,a także czas przeciągania. Wadami klucza tranzystorowego z pojemnością przyspieszającą jest wzrost czasu biernego i możliwość występowania przepięć w obwodzie wyjściowym.
Natomiast przy zastosowaniu diody w układzie klucza tranzystorowego okazało się ,że nie ma fazy przeciągania ,czas wyłączania odpowiada czasowi opadania. Czas przełączania klucza quasi-nasyconego może być kilkakrotnie mniejszy od czasu przełączania klucza nasyconego. Wadą układu z diodą przyspieszająca jest duża wartość napięcia nasycenia ,możliwe jest także powstawanie przepięć.
Zastosowanie w układzie przełączającym pojemności oraz diody powoduje , że czasy przełączania są podobne jak w układzie klucza quasi-nasyconego lecz kondensator powoduje dalszy spadek długości czasów przełączania klucza tranzystorowego.
Czasy przełączania tranzystora szybkiego wraz z zastosowaną diodą bądź kondensatorem lub też obydwoma elementami ,są krótsze w porównaniu do czasów przełączania w analogicznych układach, w których zastosowano tranzystor wolny .
R g
C
R s
C we
U0
Eg(t)
+UCC
RC
WY
WE
RC
Eg
+EF
t
Ub
UBEP
UCES
t
t
UWY
UCC
ts
t0
td
tn