Politechnika Lubelska W Lublinie		Laboratorium elektroniki Ćw. nr 2
Nazwisko: Czuryłowski Gajda Kędzierski	Imię: Krzysztof Wojciech Marcin	Semestr IV	Grupa EDi 4.1	Rok akademicki 1998/98
Temat ćwiczeń: Badanie właściwości impulsowych tranzystora			Data wykonania: 1999.03.11	OCENA:

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z charakterem pracy tranzystora zastosowanego jako przełącznik. Określanie punktów pracy tranzystora odpowiadających granicy stanu zatkania i granicy stanu nasycenia. Badanie pracy tranzystora w układzie przełączającym, oraz wpływ stosowanych w praktyce układów w celu korekcji przebiegu wyjściowego.

Wykonanie ćwiczenia:

1. Wyznaczenie wartości prądu bazy na granicy nasycenia:

Schemat pomiarowy

Wyznaczony prąd bazy na granicy nasycenia jest równy: I_Bmin=0.1mA

2. Wyznaczanie wartości napięć sterujących przy których współczynnik przesterowania osiąga założone wartości (schemat pomiarowy jak w punkcie 1):

Tabela pomiarowa:

KF	IB	Uz
-----	MA	V
1	0.1	0.5
2	0.2	0.8
4	0.4	1.46
8	0.8	2.7
16	1.6	5.23

3. Praca tranzystora w układzie przełącznika.

1. Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym.

Schemat pomiarowy do wyznaczenia czasów charakteryzujących pracę dynamiczną tranzystora:

Tabela wyników:

KF	Uz	td	tn	tp	to
-----	V	ns	ns	ns	ns
1	0.5	---	80	5	40
2	0.8	---	50	10	40
4	1.46	---	20	20	40
8	2.7	---	10	40	40
16	5.23	---	5	40	40

Wykres:

2. Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym. Badanie wpływu pojemności przyspieszającej na czasy przełączania tranzystora.

Schemat pomiarowy do określenia wpływu pojemności przyspieszającej na czas przełączania tranzystora:

Tabela wyników:

CB	KF	td	tn	tp	to
pF	-----	ns	ns	ns	ns
100	1	---	55	0	60
100	2	---	20	0	40
100	4	---	10	0	20
100	8	---	5,2	0	10
500	1	---	40	0	25
500	2	---	20	0	20
500	4	---	10	10	10
500	8	---	5	10	5

Wykres

3. Praca przy sterowaniu napięciem jednobiegunowym. Badanie wpływu polaryzacji zaporowej bazy.

3.3.1 Wyznaczanie wartości prądu wejściowego obwodu sterującego na granicy nasycenia

tranzystora

Schemat pomiarowy do wyznaczania prądu wejściowego w funkcji współczynnika przesterowania:

Wyznaczony prąd: I_WEmin=1mA

2. Wyznaczanie wartości napięć sterujących przy których współczynnik przesterowania osiąga założone wartości (schemat pomiarowy jak w punkcie 3.3.1)

Tabl. 3.3.2.

KF	IWE	Uz
-----	mA	V
1	1	0,88
2	2	1,22
4	4	1,91
8	8	3,57
16	6	5,94

3. Wyznaczanie wartości czasów przełączania.

Schemat pomiarowy do określenia wpływu dodatkowej polaryzacji na czasy przełączania tranzystora:

Tabela wyników:

KF	Uz	td	tn	tp	to
-----	V	ns	ns	ns	ns
1	0,88	---
2	1,22	---	200	0	10
4	1,91	---	40	0	20
8	3,2	---	10	15	20
16	5,99	---	8	20	20

Wykres

Wnioski:

Na podstawie dokonanych pomiarów możemy zaobserwować wpływ różnych czynników na długość trwania poszczególnych etapów podczas przełączania tranzystora. Jednak czasu opóźnienia jak i jego zmian ( bardzo mała wartość ) nie jesteśmy w stanie zauważyć, wobec powyższego faktu wyniki te zostały pominięte.

W pierwszym ćwiczeniu obserwujemy wpływ przesterowania tranzystora. Czym większe przesterowanie, tym bardziej udaje nam się skrócić czas narastania. Jednak to skrócenie odbywa się kosztem wzrostu czasu przeciągania. Na czas opadania wielkość przesterowania nie posiada znaczącego wpływu.

Aby wydatnie skrócić wszystkie czasy można zastosować kondensator przyspieszający, który włączamy równolegle z rezystancją bazy. Zastosowanie kondensatora o mniejszej pojemności ( 100pF ) pozwala bardziej skrócić czasy narastania. Natomiast włączenie kondensatora o większej pojemności ( 500pF ) pozwala znacznie bardziej skrócić czas opadania. Aby maksymalnie skrócić całkowity czas należy dobrać tak pojemność kondensatora, żeby optymalnie współgrała z wartością przesterowania. Przy mniejszym przesterowaniu korzystniejsze jest zastosowanie kondensatora o mniejszej pojemności, natomiast gdy zwiększamy przesterowanie tranzystora należy też zwiększyć pojemność kondensatora.

Aby w pełni wykorzystać możliwości zmniejszania czasów narastania, przeciągania
i opadania podczas przełączania tranzystora konieczne jest w miarę możliwości łączenie jak największej liczby czynników usprawniających ten proces.

2 4 8 16

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1

2

3

4

5

t_n=f(k)

t_p=f(k)

t_o=f(k)

4 8

2 4 8 16

Serie2

Serie1

5

4

3

2

1

120

100

80

60

40

20

0

tn=f(k)

tp=f(k)

to=f(k)

Serie3

---