Temat: Badanie tranzystora bipolarnego
Maciej Mistygacz	Kier. Informatyka	Rok 96/97
Data 08.04.1997	Nr ćwiczenia 18	Ocena

1. Wstęp teoretyczny

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych tranzystora bipolarnego na podstawie charakterystyk statycznych oraz wyznaczenie kilku jego podstawowych parametrów. Do ćwiczenia wykorzystujemy tranzystor bipolarny połączony w układzie WE (wspólny emiter).

2. Tabelki pomiarowe :

a) Wyznaczanie charakterystyk wyjściowych I_K = f (U_KE).

Przy określonych wartościach prądu I_B zmieniamy wartość napięcia kolektor - emiter U_KE w zakresie od 0 do 20 V. Z miliamperomierza odczytujemy wartość prądu kolektora I_K.

b) Wyznaczanie charakterystyk I_K = f (I_B).

Przy ustalonych wartościach napięcia kolektor - emiter U_KE zmieniamy wartość prądu bazy I_B w zakresie od 0 do 500 A. Z miliamperomierza odczytujemy wartość prądu kolektora I_K.

c) Wyznaczanie charakterystyk wejściowych I_B = f (U_BE).

Przy ustalonej wartości napięcia U_KE zmieniamy wartość napięcia baza-emiter U_BE w zakresie od 50 do 250 mV. Z mikroamperomierza odczytujemy wartość prądu bazy I_B.

3. Obliczenia

1)

Na podstawie tabeli zależności prądu kolektora I_K od napięcia kolektor - emiter U_KE obliczamy współczynnik wzmocnienia prądu :

dla wartości napięcia U_KE = 3 V.

I_K = 25.3 - 8.7 = 16,6 mA I_B = 200 A

 = 83

2)

Współczynnik wzmocnienia prądowego  w układzie tranzystora o wspólnej bazie WB jest powiązany ze współczynnikiem  poprzez zależność:

Dla naszego układu :  = 0,988.

3)

Na podstawie tabeli zmian prądu bazy I_B w zależności od napięcia baza - emiter U_BE wyznaczamy rezystancję wejściową tranzystora korzystając ze wzoru:

.

Przykładowe obliczenia :

Średnia rezystancja wejściowa :

r_WE = 882 Ω

4. Rachunek błędów

Błędy obliczone przy pomocy pochodnej logarytmicznej:

1) Wyznaczanie współczynnika β :

2) Błąd wyznaczania współczynnika 

3) Błąd wyznaczania rezystancji wejściowej tranzystora:

• Współczynnik wzmocnienia prądu  w układzie o wspólnym emiterze WE wynosi:

 = 83  

• Współczynnik wzmocnienia  prądowego w układzie o wspólnej bazie WB wynosi:

 = 0,988  0.078

• Rezystancja wejściowa tranzystora wynosi:

r_we = 882    

Do pomiarów używaliśmy mierników cyfrowych o dokładności 2% wartości odczytanej;

4. Wnioski

Z przeprowadzonych wyliczeń i wykreślonych charakterystyk statycznych widzimy, że :

• charakterystyka wejściowa w układzie WE przedstawia zależność prądu bazy I_B od napięcia U_BE przu stałym napięciu kolektora U_KE , jest to więc typowa charakterystyka złącza p-n spolaryzowanego w kierunku przewodzenia;

• uzyskujemy wzmocnienie prądu i napięcia oraz wyznaczamy współczynniki tego wzmocnienia α i β;

Możemy wnioskować, że badany przez nas układ to trioda półprzewodnikowa czyli tranzystor.

---