LABORATORIUM ELEKTRONIKI |
|||
Imię i nazwisko: Łukasz Konieczny Dionizy Płaczek |
Data wykonania ćwiczenia: 30.03.2006 |
Ocena: |
|
|
Data oddania sprawozdania: 13.04.2006 |
Specjalność: Silniki Spalinowe |
Grupa: Czwartek 11.45 |
Temat ćwiczenia: Tranzystor bipolarny |
1. Wstęp teoretyczny
Tranzystor bipolarny npn zbudowany jest w formie ,,sandwicza" złożonego z trzech warstw: warstw zewnętrznych półprzewodnika typu n tworzących emiter i kolektor oraz cienkiej środkowej warstwy półprzewodnika typu p tworzącej bazę. W tranzystorze pnp emiter i kolektor utworzone są z półprzewodnika p, a baza z półprzewodnika n. Te trzy warstwy formują dwa złącza p-n: złącze baza — emiter BE oraz złącze baza — kolektor BC. W cełu poprawnego działania tranzystora bipolarnego złącze BE musi być spolaryzowane do przewodzenia, a złącze BC spolaryzowane zaporowo, tak jak pokazano to na rysunku.
Przez złącze BE tranzystora npn przepływają nośniki większościowe ładunku, w tym przede wszystkim elektrony swobodne z emitera (typ n) do bazy. Również dziury z obszaru bazy (typ p) przepływają przez złącze do emitera. Prąd dziurowy jest znacznie mniejszy ze względu na mniejszą liczbę dziur, wynikającą z mniejszej objętości bazy od objętości emitera. Mniejsza cześć elektronów swobodnych po osiągnięciu obszaru bazy wypełnia istniejące tam dziury, czyli podlega procesowi rekombinacji. Znacznie większa część elektronów swobodnych po znalezieniu się w obszarze bazy jest przyciągana przez kolektor i przepływa przez złącze BC spolaryzowane zaporowo, tak jak własne nośniki mniejszościowe bazy. Wypływające z emitera elektrony swobodne tworzą prąd emitera Ie, który rozdziela się w obszarze bazy na mały prąd bazy IB i duży prąd kolektora Ic. Konstrukcja tranzystora bipolarnego: a głównie małe rozmiary bazy sprawiają, że stosunek między prądem kolektora, a prądem bazy jest stały. Stosunek IC/IB nazywa się współczynnikiem wzmocnienia prądowego tranzystora i oznacza się symbolem
Stały stosunek IC/IB oznacza, że pewnej wartości prądu bazy Ib (lub zmianie prądu Ib) odpowiada określona wartość prądu kolektora lc (lub jego zmiana). Można zatem zmieniać (sterować) prąd bazy po to, aby uzyskiwać -krotnie większe zmiany prądu kolektora. Uzyskuje się więc wzmacnianie przez tranzystor mocy sygnału sterującego. Większą moc sygnału w obwodzie kolektora otrzymuje się kosztem mocy czerpanej z zasilacza.
2. Schemat stanowiska pomiarowego
3. Wyniki pomiarów
Tabela 1. Wyniki pomiarów
Lp. |
Uwej [V] |
IB [A] |
IC [mA] |
UCE [V] |
|
1. |
2,1 |
26,8 |
9,7 |
2,00 |
- |
2. |
1,8 |
20,4 |
7,7 |
3,93 |
323 |
3. |
1,5 |
14,8 |
5,8 |
6,01 |
339 |
4. |
1,2 |
9,8 |
3,8 |
8,01 |
400 |
5. |
0,9 |
4,8 |
1,9 |
10,04 |
380 |
Bśr=360
4. Obliczenie parametrów wzmacniacza
Schemat układu
Dane:
B=360
ku=10 [V/V]
Ic=10 [mA]
Us=12 [V]
UCE=6 [V]
(1)
(2)
(1)
(2)
Wiedząc, że:
IE=IB+IC
z równania (1) wyznaczamy RC
Z równania (2) wyznaczam RB
4. Wnioski
Z przeprowadzonych przez nas pomiarów otrzymaliśmy wartość =360. Na podstawie tej i innych danych podanych przez prowadzacego zajęcia obliczyliśmy wartości oporów rezystorów dla wzmacniacza w układzie wspólnego emitera. jak się okazało z póxniejszych pomiarów, obliczone przez nas wartości, mimo zastosowania nieco innych rezystorów pozwolily uzyskać zbliżone do zalożonych parametry wamacniacza.