|
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
|
|
|||
Imię i Nazwisko:
|
Grupa: 33 B |
Zespół: II |
|
||
Nr ćwiczenia: 2 |
Temat:
|
Ocena i podpis: |
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych i dynamicznych tranzystorów bipolarnych i unipolarnych, a także zaznajomienie się z metodyką ich badania i aparaturą używaną do tego celu.
2.Wykaz aparatury.
Woltomierz cyfrowy, miliamperomierz, mikroamperomierz, pulpit do badania tranzystorów bipolarnych i unipolarnych.
Tranzystor bipolarny NPN.
1. Schemat pomiarowy
2.Wyznaczenie charakterystyki wejściowej tranzystora dla układu WE.
Ic = f(UCE) przy IB = const.
|
Ib = 10μA |
Ib = 50 μA |
Ib = 100μA |
Ib = 200μA |
Ib = 300μA |
Ib = 400μA |
Ib = 500μA |
UCE [V] |
IC [mA] |
IC [mA] |
IC [mA] |
IC [mA] |
IC [mA] |
IC [mA] |
IC [mA] |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,4 |
3,3 |
6,6 |
15 |
20,6 |
23,6 |
35,2 |
2 |
0,56 |
4,9 |
11 |
23,3 |
35,5 |
47 |
57,1 |
3 |
0,57 |
4,99 |
11,3 |
24 |
37 |
49,5 |
61 |
4 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
62 |
5 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
65 |
6 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
67 |
7 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
68,2 |
8 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
68,2 |
9 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
68,2 |
10 |
0,57 |
5 |
11,3 |
24 |
37 |
50 |
68,2 |
Charakterystyka wejściowa tranzystora bipolarnego Ic = f(UCE) przy IB = const. dla układu WE
IB = f(UEB) przy UCE = const.
|
UCE = 5V |
UCE = 10V |
Ib [uA] |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
0 |
0 |
0 |
-30 |
-650 |
-650 |
-220 |
-690 |
-710 |
-285 |
-700 |
-720 |
-375 |
-710 |
-730 |
-480 |
-720 |
-740 |
Charakterystyka wejściowa tranzystora bipolarnego IB = f(UEB) przy UCE = const. dla układu WE
3.Wyznaczenie charakterystyki oddziaływania wstecznego tranzystora dla układu WE.
UBE = f(UCE) przy IB = const.
|
Ib = 10μA |
Ib = 50 μA |
Ib = 100μA |
Ib = 200μA |
Ib = 300μA |
Ib = 400μA |
Ib = 500μA |
UCE (V) |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
UEB [mV] |
0 |
-463 |
-510 |
-622 |
-649 |
-657 |
-661 |
-669 |
1 |
-610 |
-666 |
-687 |
-708 |
-719 |
-723 |
-735 |
2 |
-620 |
-675 |
-687 |
-720 |
-733 |
-743 |
-750 |
3 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-750 |
4 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
5 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
6 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
7 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
8 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
9 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
10 |
-620 |
-676 |
-698 |
-720 |
-734 |
-744 |
-751 |
Charakterystyka wejściowa tranzystora bipolarnego UBE = f(UCE) przy IB = const. dla układu WE
4.Wyznaczenie charakterystyki oddziaływania wstecznego tranzystora dla układu WE.
IC = f(IB) przy UCE = const.
|
UCE = 5V |
UCE = 10V |
IB [uA] |
IC [mA] |
IC [mA] |
0 |
0 |
0 |
-30 |
3 |
5 |
-220 |
27 |
30 |
-285 |
37 |
41 |
-375 |
50 |
55 |
-480 |
64 |
75 |
Charakterystyka wejściowa tranzystora bipolarnego IC = f(IB) przy UCE = const. dla układu WE
,
5.Wyznaczenie współczynnika wzmocnienia prądowego h21E dla układu WE.
np.
Zależność współczynnika h21E = f(UCE) przy IB = const.
|
Ib=30 |
Ib=220 |
Ib=285 |
Ib=375 |
Ib=480 |
UCE |
h21E |
h21E |
h21E |
h21E |
h21E |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
100 |
122,7 |
129,8 |
133,3 |
133,3 |
10 |
166,7 |
136,4 |
143,9 |
146,7 |
156,25 |
Charakterystyka h21E = f(UCE) przy IB = const.
Zależność współczynnika h21E = f(UCE) przy IB = const.
|
UCE=5V |
UCE=10V |
Ic [mA] |
h21E |
h21E |
0 |
0 |
0 |
3 |
100 |
166,7 |
27 |
122,7 |
136,7 |
37 |
129,8 |
143,9 |
50 |
133,3 |
146,7 |
64 |
133,3 |
156,25 |
Charakterystyka h21E = f(UCE) przy IB = const.
Tranzystor unipolarny z kanałem typu n BF 245 .
1. Schemat pomiarowy
2.Wyznaczenie charakterystyki wyjściowej tranzystora unipolarnego.
ID = f(UDS) przy UGS = const.
|
UGS = 0 V |
UGS = 0,5 V |
UGS = 1 V |
UGS = 1,5 V |
UGS = 2 V |
UDS [V] |
ID [mA] |
ID [mA] |
ID [mA] |
ID [mA] |
ID [mA] |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
1,6 |
1,5 |
1,34 |
0,89 |
0,22 |
3 |
3,15 |
2,82 |
2,05 |
0,99 |
0,21 |
4 |
5,3 |
3,6 |
2,2 |
1,02 |
0,21 |
6 |
5,52 |
3,75 |
2,24 |
1,04 |
0,22 |
8 |
5,6 |
3,8 |
2,26 |
1,05 |
0,4 |
10 |
5,6 |
3,85 |
2,28 |
1,06 |
0,4 |
12 |
5,6 |
3,85 |
2,29 |
1,06 |
0,4 |
14 |
5,6 |
3,85 |
2,3 |
1,06 |
0,4 |
16 |
5,6 |
3,85 |
2,3 |
1,06 |
0,4 |
18 |
5,6 |
3,85 |
2,3 |
1,06 |
0,4 |
Charakterystyka wyjściowa tranzystora unipolarnego ID = f (UDS) przy UGS = const.
3.Wyznaczenie charakterystyki wyjściowej tranzystora unipolarnego.
ID = f(UGS) przy UDS = const.
|
UDS. = 5 V |
UDS = 10 V |
UGD [V] |
ID [mA] |
ID [mA] |
0 |
3,8 |
5,5 |
-0,1 |
3,75 |
5,2 |
-0,2 |
3,7 |
4,8 |
-0,3 |
3,6 |
4,5 |
-0,4 |
3,48 |
4,12 |
-0,5 |
3,32 |
3,8 |
-0,6 |
3,15 |
3,45 |
-0,7 |
2,9 |
3,12 |
-0,8 |
2,7 |
2,8 |
-0,9 |
2,4 |
2,5 |
-1 |
2,15 |
2,22 |
-1,1 |
1,9 |
1,98 |
-1,2 |
1,65 |
1,7 |
-1,3 |
1,4 |
1,5 |
-1,4 |
1,2 |
1,3 |
-1,5 |
1 |
1,1 |
-1,6 |
0,8 |
0,84 |
-1,7 |
0,6 |
0,65 |
-1,8 |
0,45 |
0,5 |
-1,9 |
0,31 |
0,35 |
-2 |
0,2 |
0,23 |
Charakterystyka przejściowej tranzystora unipolarnego ID = f (UGS) przy UDS = const.
WNIOSKI I SPOSTRZEŻENIA
Wyznaczając charakterystykę wejściową dla tranzystora bipolarnego zauważamy, iż przy określonym stałym prądzie bazy zwiększając napięcie UCE jest taki punkt, w którym tranzystor przechodzi w nasycenie (tj. zwiększając napięcie UCE prąd IC ustala się do pewnej wartości).
Z charakterystyki wejściowej UBE = f (IB) tranzystora bipolarnego odczytu-jemy, iż napięcie progowe UTO , poniżej którego prąd bazy jest bardzo mały wynosi około 0,7 V co jest widoczne na wyznaczonej charakterystyce.
Zwarciowy współczynnik wzmocnienia prądowego h21e dla układu WE przy IB = const. zmienia się w funkcji prądu kolektora IC oraz napięcia kolektor-emiter UCE. Współczynnik wzmocnienia h21e wzrasta wraz ze wzrostem IC oraz UCE
Wartości h21e dla układu WE przy IB = const. wyznaczone na podstawie pomiarów wahają się od 100 do 170.
Wyznaczając charakterystykę wyjściową dla tranzystora unipolarnego zauważamy, iż przy określonym stałym napięciu UGS zwiększając napięcie UDS jest taki punkt, w którym tranzystor przechodzi w nasycenie (tj. zwiększając napięcie UDS prąd drenu ID ustala się do pewnej wartości).
Z charakterystyki przejściowej tranzystora unipolarnego ID = f (UGS) przy UDS = const. odczytujemy, że napięcie odcięcia bramka - źródło UGS(off) ,przy którym nie płynie prąd drenu wynosi około UGS(off) = 2 V.
Z charakterystyki wyjściowej dla tranzystora unipolarnego ID = f(UDS) przy UGS = const. odczytujemy, iż prąd nasycenia IDSS , tj. prąd drenu płynącego przy napięciu UGS = 0 V i określonym napięciu UDS , IDSS = ok. 6 mA.
Ewentualne różnice pomiędzy wartościami rzeczywistymi a wynikami pomiarów mogą być spowodowane błędem paralaksy, klasą dokładności mierników, błędami pośrednimi (indukcyjność i rezystancja przewodów i łączy).
mA
0 - 0,5 V
0 - 10 V
V
UCE
V
UBE
0 - 10
0 - 50
0 - 500
B
C
E
EGS
EDS
V
mA
V
Y
X
RD
R