WSTĘP TEORETYCZNY
Tranzystory, dzięki właściwości wzmacniania sygnałów elektrycznych, stanowią najważniejszą grupę elementów półprzewodnikowych. Najogólniej rozróżnia się dwa rodzaje tranzystorów: tranzystory 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.
Tranzystor bipolarny (warstwowy) jest to trójkońcówkowy element półprzewodnikowy zawierający dwa złącza półprzewodników.
Rys. 1. Schematyczna budowa tranzystorów, symbol oraz oznaczenia końcówek dla dwóch możliwych wersji tranzystora n-p-n i p-n-p.
Nazwy tranzystorów pochodzą od rodzajów półprzewodników, z których są zbudowane: typu n z nadmiarem nośników ujemnych (elektronów) oraz typu p z nadmiarem nośników dodatnich (dziur). Materiałem wyjściowym półprzewodnika jest obecnie krzem domieszkowany np. fosforem (typ n) lub galem (typ p). Aby tranzystor mógł pracować z dwoma zaciskami wejściowymi i dwoma wyjściowymi, jedna z jego końcówek musi być wykorzystana dwukrotnie i nazywana jest wspólną. Są możliwe trzy układy pracy tranzystora:
ze wspólną bazą (WB);
ze wspólnym kolektorem (WC);
ze wspólnym emiterem (WE).
Najczęściej stosowanym układem jest układ ze wspólnym emiterem. Schematyczny układ do zdejmowania charakterystyk statycznych (dla prądów i napięć stałych) tranzystora ze wspólnym emiterem (WE) przedstawiony jest na rys. 2.
Rys. 2. Schematyczny układ do zdejmowania charakterystyk statycznych (dla prądów i napięć stałych) tranzystora ze wspólnym emiterem (WE).
DANE POMIAROWE
Do pomiarów użyto mierników o podziałce na 60 działek. Ich zakresy pomiarowe to odpowiednio:
UBE - 1,2 V; IB - 0,3 mA; IC - 30 mA; natomiast UCE - dwa zakresy 1,2 V i 12V.
Pierwsze pomiary zostały przeprowadzone dla IB = const.
IB [mA] |
UCE [V] |
IC [mA] |
UBE [V] |
0,1 |
0 0,06 0,08 0,12 0,18 0,94 8,8 10,6 |
0 1,5 3,5 5,5 6 4 9,5 10 |
0,52 0,54 0,56 0,58 0,58 0,58 0,58 0,58 |
0,15 |
0 0,08 0,12 0,20 1,02 8,2 10 |
0 5 9 13 14 14,5 15 |
0,54 0,6 0,6 0,62 0,62 0,6 0,6 |
0,2 |
0 0,08 0,12 0,24 1,14 3,6 6,8 8,8 |
0 6,5 12 18 18,5 19 19,5 20 |
0,56 0,62 0,64 0,64 0,64 0,64 0,62 0,62 |
Drugie pomiary dla UCE = const.
UCE [V] |
IC [mA] |
IB [mA] |
UBE [V] |
3 |
0 0 4,5 8,5 12,5 16 19,5 20,5 |
0 0 0,045 0,09 0,13 0,17 0,205 0,21 |
0 0,4 0,54 0,58 0,6 0,62 0,64 0,68 |
5 |
0 0 4,5 10 14,5 17,5 21 |
0 0 0,045 0,105 0,14 0,17 0,215 |
0 0,38 0,54 0,58 0,6 0,62 0,64 |
7 |
0 0 4 10,5 15 19,5 22,5 |
0 0 0,04 0,11 0,151 0,19 0,22 |
0 0,36 0,54 0,58 0,6 0,62 0,62 |
CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE
IC = f(UCE), dla IB = const;
UBE = f(UCE), dla IB = const;
IC = f(IB), dla UCE = const;
UBE = f(IB), dla UCE = const;
3