POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY |
|||
ELEKTRONIKA SPRAWOZDANIE |
|||
TEMAT:
|
Tranzystor
|
||
ROK AKADEMICKI 1995/96 ........................................................... |
WYDZIAŁ MECHANICZNY ................................................................................. |
ZESPÓŁ NR 1B ............................................. |
|
PROWADZĄCY ĆWICZENIA ......................................... .................................................................................. |
DATA WYKONANIA ĆWICZENIA 7.03.1996 .................................................................................................. |
NR ĆWICZENIA 2.11 ............................................... |
1. Budowa i zasada działania tranzystora.
Tranzystory najogólniej można podzielić na bipolarne, których działanie opiera się na przepływie zarówno prądu elektronowego jak i dziurowego, oraz tranzystory unipolarne, w których przepływ prądu zachodzi za pośrednictwem nośników tylko jednego znaku.
Jako półprzewodnik podstawowy jest coraz powszechniej stosowany krzem, ze względu na możliwość pracy w szerszym zakresie temperatur niż german oraz możliwości utworzenia na jego powierzchni trwałej masy tlenkowej.
Tranzystor jest zespołem trzech warstw materiału półprzewodnikowego. Zewnętrzne warstwy mogą być typu n lub p. Środkowa warstwa zawsze jest wykonana z materiału przeciwnego typu niż warstwa zewnętrzna.
Tranzystor pracują zasadniczo w trzech układach pracy
a) układ o wspólnej bazie
b) układ o wspólnym emiterze
c) układ o wspólnym kolektorze
Układ ze wspólną bazą ma małe wzmocnienie prądowe. Wzmocnienie napięciowe jest rzędu kilkuset do kilku tysięcy. Układ ten ma małą oporność wejściową, a dużą wyjściową. Jest rzadko stosowanym układem.
Układ ze wspólnym emiterem daje wzmocnienie prądowe równe w przybliżeniu b=a/(1-a) Wzmocnienie napięciowe jest rzędu kilkuset. Układ ten zapewnia największe wzmocnienie mocy.
Układ ze wspólnym kolektorem daje wzmocnienie prądowe o taką samą wartość niż poprzedni. lecz wzmocnienie napięciowe <1
W celu zapoznania właściwej pracy tranzystora, poszczególne złącza muszą być odpowiednio spolaryzowane. Złącze emiter-baza należy spolaryzować w kierunku przewodzenia, złącze baza-kolektor w kierunku zaporowym.
Złącze baza-emiter jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze kolektor-baza w kierunku zaporowym. Dzięki spolaryzowaniu złącza emiter-baza w kierunku przewodzenia płynie przez nie stosunkowo duży prąd. Prąd płynący z emitera do bazy jest przede wszystkim prądem dziurowym. Dziury przechodzące przez złącze baza-emiter przenikają przez materiał bazy w pobliżu drugiego złącza. Ujemny potencjał kolektora przyciąga dziury znajdujące się w pobliżu złącza baza-kolektor. Dziury które przeszły do kolektora są zastępowane nowymi dziurami przechodzącymi przez bazę. Jeżeli baza jest bardzo cięką to tylko nieliczne elektrony mogą rekombinować z dziurami pochodzącymi z emitera, a zatem większość dziur dotrze do kolektora. Podsumowując można stwierdzić, że prąd emitera jest duży, prąd kolektora jest prawie równy prądowi emitera, a prąd bazy jest różnica między tym prądem jest bardzo mała. Działanie tranzystora n-p.-n jest podobne, należy wziąć tylko pod uwagę odwrotną polaryzację złącz i charakter prądu - elektronowy a nie dziurowy.
2. Schemat połączeń.
Schemat połączeń układu z transformatorem.
2.Zdejmowanie charakterystyki IK = f ( IB ) przy UKB = cons.
TABELA POMIARÓW
Lp. |
IK |
IB |
UEB |
|
[mA] |
mA |
[V] |
1 |
4,0 |
50 |
2 |
2 |
7,5 |
90 |
2 |
3 |
11,0 |
130 |
2 |
4 |
14,5 |
175 |
2 |
5 |
17,0 |
200 |
2 |
6 |
21,0 |
250 |
2 |
1 |
4,5 |
50 |
3 |
2 |
8,0 |
90 |
3 |
3 |
11,5 |
130 |
3 |
4 |
15,0 |
175 |
3 |
5 |
17,0 |
200 |
3 |
6 |
22,0 |
250 |
3 |
1 |
5,0 |
50 |
4 |
2 |
8,5 |
90 |
4 |
3 |
12,0 |
130 |
4 |
4 |
16,0 |
175 |
4 |
5 |
18,0 |
200 |
4 |
6 |
22,5 |
250 |
4 |
Zdejmowanie charakterystyki IK = f ( UEK ).
TABELA POMIARÓW
Lp. |
IK |
UEK |
IB |
IK |
UEB |
IB |
IK |
UEB |
IB |
|
[mA] |
[V] |
mA |
[mA] |
[V] |
mA |
[mA] |
[V] |
mA |
1 |
1,50 |
0,10 |
50 |
2,50 |
0,10 |
100 |
5,00 |
0,10 |
250 |
2 |
3,00 |
0,17 |
50 |
3,75 |
0,20 |
100 |
11,00 |
0,20 |
250 |
3 |
3,50 |
0,25 |
50 |
8,25 |
0,30 |
100 |
19,00 |
0,30 |
250 |
4 |
4,00 |
0,40 |
50 |
8,50 |
0,60 |
100 |
20,00 |
0,40 |
250 |
5 |
4,00 |
0,60 |
50 |
8,50 |
1,00 |
100 |
20,00 |
0,60 |
250 |
6 |
4,20 |
1,00 |
50 |
8,50 |
2,00 |
100 |
20,50 |
1,00 |
250 |
7 |
4,25 |
2,00 |
50 |
8,50 |
4,00 |
100 |
21,00 |
2,00 |
250 |
8 |
4,50 |
4,00 |
50 |
8,75 |
6,00 |
100 |
21,50 |
4,00 |
250 |
9 |
4,50 |
8,00 |
50 |
9,00 |
8,00 |
100 |
22,50 |
7,00 |
250 |
10 |
4,50 |
10,00 |
50 |
9,50 |
10,00 |
100 |
24,00 |
10,00 |
250 |
5.Literatura.
F.Przeździecki : Elektrotechnika i elektronika, PWN, W-wa
J.Chabłowski : Elektrotechnika w pytaniach i odpowiedziach, WNT, W-wa
T.Zagajewski : Układy elektroniki przemysłowej, WNT, W-wa