POLITECHNIKA RADOMSKA Wydz. Transportu			LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI			Data:
Imię i nazwisko:	1. Rafał Czerwiński 2. Michał Chojnacki 3. Maciej Wilk			Grupa: A	Zespół: II	Rok akademicki: 2012/2013
Nr ćwiczenia: VII		Temat: Tranzystor jako układ klucza przełączającego				Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem naszego dzisiejszego ćwiczenia jest zbadanie tranzystora zastosowanego jako klucz przełączający. Powyższe zadanie wykonywać będziemy dla tranzystora małej częstotliwości.

2. Podstawy teoretyczne
   

Klucz tranzystorowy jest to układ przełączający. Zasada jego działania opiera się na dwóch stanach tranzystora - zatkania i nasycenia. Pod wpływem doprowadzonego sygnału (napięcia) tranzystor ulega wysterowaniu i przechodzi ze stanu zatkania, poprzez stan aktywny, aż do nasycenia. Po zaniku napięcia sterującego tranzystor wraca do stanu zatkania. Podczas zatkani tranzystora posiada on wysoką rezystancję przez co nie przepuszcza dalej żadnego sygnału, można go wtedy uznać jako przerwę w układzie. Natomiast, gdy tranzystor jest nasycony to posiada niską rezystancję i jest widziany przez układ jako zwarcie i przepuszcza sygnał dalej.

Idealny klucz tranzystorowy powinien przełączać niemalże natychmiast i posiadać bardzo stromą charakterystykę przejściową (pionową a zcas przełączania powinien wynosić 0)

3. Pomiary

UKŁAD	t1	t2	t3	t4	t5
Tranz. m.cz.	0,38	0,36	7,24	0,84	1,48
Tranz. m.cz. + dioda	0,42	0,43	7,32	0,20	1,98
Tranz. m.cz. + kondensator	0,14	0,20	7,74	0,22	2,06
Tranz. m.cz. + dioda + kondensator	0,10	0,14	7,80	0,10	2,18

t₁ - czas opóźnienia (tranzystor w stanie zatkania)

t₂ - czas opadania (tranzystor przechodzi do stanu aktywnego)

t₃ - czas pracyw stanie nasycenia tranzystora

t₄ - czas magazynowania (storage time) - czas usuwania nadmiarowego ładunku

t₅ - czas narastania - tranzystor w stanie aktywnym - dalsze usuwanie ładunków aż do stanu zatkania

4. WNIOSKI

Naszym dzisiejszym zadaniem było zbadanie tranzystora małej częstotliwości zastosowanego jako klucz przełączający. Nasze pomiary wykonywaliśmy dla 4 układów: tranzystora małej częstotliwości, tranzystora małej częstotliwości z diodą, tranzystora małej częstotliwości z kondensatorem oraz tranzystora małej częstotliwości z diodą i kondensatorem.

Porównując otrzymane wyniki możemy dojść do wniosków, iż stosując dodatkowe elementy w układzie możemy poprawić jego właściwości. Porównując czasy opóźnienia t­₁ oraz t₂ możemy stwierdzić iż po dodaniu do układu diody czasy te nieznacznie wzrastają. W przypadku gdy diodę zastąpimy kondensatorem czasy te maleją 2-3 krotnie, a gdy zastosowaliśmy oba elementy w układzie, czasy te jeszcze bardziej zmalały i uzyskaliśmy najbardziej strome zbocze przechodzenia tranzystora ze stanu zatkania, przez aktywny do nasycenia.

Analizując czas trwania stanu nasycenia, zauważamy, że najdłuższy czas tego stanu uzyskujemy w przypadku włączenia w układ diody i kondensatora, czas ten maleje jeśli zastosujemy sam kondensator, a jeszcze bardziej w przypadku użycia samej diody lub samego tranzystora małej częstotliwości.

W przypadku czasu magazynowania t₄ można łatwo zauważyć że układ tranzystora bez dodatkowych elementów charakteryzuje najdłuższym czasem magazynowania, i spada on wraz z zastosowaniem diody, kondensatora i jeszcze bardziej bo aż 8 krotnie w przypadku zastosowania obu elementów.

Ostatni z pomierzonych parametrów, czyli czas narastania t₅ - przechodzenie ze stanu nasycenia, przez stan aktywny do zatkania, rośnie wraz z zastosowaniem kolejnych parametrów. Najdłuższy czas narastania obserwujemy dla zastosowania obu elementów jednocześnie.

Podsumowując, stosując dodatkowe elementy tj. dioda lub kondensator, możemy zmieniać czasy poszczególnych stanów pracy tranzystora. Należy jednak pamiętać, że trudne będzie zastosowanie tych elementów w układzie scalonym. W innych układach można dzięki temu uzyskać korzystne efekty.

---