Изследване на статичните характеристики на биполярен транзистор

Препис

1 Име Факултет Дата ТУ-София ФЕТТ, катедра Електронна техника Полупроводникови елементи фак. група 1 Изследване на статичните характеристики на биполярен транзистор З А Д А Н И Е: I. Въпроси за предварителна подготовка : 1.Начертайте биполярен NPN транзистор, свързан в схеми общ емитер(oe) и обща база(об), с два захранващи източника. Посочете поляритета на напреженията и означете със стрелки посоките на съответните токове. Подредете токовете по големина и напишете връзката между тях при работа в активен режим. 2.Дефинирайте и начертайте изходните статични характеристики за схеми с ОЕ и с ОБ. Не пропускайте означения по координатните оси, както и коя величина е параметър.върху графиките посочете къде транзисторът работи в активен режим, режим на насищане и режим на отсечка. Дефинирайте понятието диференциално изходно съпротивление и посочете как се определя от характеристиките. 3.Дефинирайте и начертайте входните характеристики за схеми с ОЕ и с ОБ. Дефинирайте понятието диференциално входно съпротивление и посочете как се определя от характеристиките. 4.Начертайте характеристиките на предаване по ток при схеми OE и ОБ. Напишете уравненията на колекторният ток за двата случая. Дефинирайте параметрите α и β (коефициенти на предаване по ток) и посочете връзката между тях. Забележка! - Oтговорите на поставените въпроси касаят предварителната подготовка на студентите за лабораторните упражнения по дисциплината ППЕ. Това е теоретичната част на протокола за конкретното упражнение. - всеки студент в началото на упражнението представя в писмен вид (подготвени на ръка) отговорите на така поставените въпроси. При липса на този материал студентът не се допуска до лабораторно упражнение. II.Практически измервания : Схема на свързване с обща база: 1.Да се снеме семейството изходни статични характеристики Ic=f(Ucb) при Ie=const. 2.Да се снеме семейството входни статични характеристики Ueb=f(Ie) при Ucb=const. 3.Да се снеме семейството статични характеристики на предаване по ток Ic=f(Ie) при Ucb=const. Схема на свързване с общ емитер: 1.Да се снеме семейството изходни статични характеристики Ic=f(Uce) при Ib=const.

2 2.Да се снеме семейството входни статични характеристики Ube=f(Ib) при Uce=const. 3.Да се снеме семейството статични характеристики на предаване по ток Ic=f(Ie) при Ucb=const. III. Графична част : 1.Да се построят входните, изходните и характеристиките на предаване по ток при схема с ОЕ. 2. Да се построят входните, изходните и характеристиките на предаване по ток при схема с ОБ. IV.Изчислителна част. 1.Да се определят α, α и β, β от опитните данни за две различни работни точки (напр.i B =100µA и 180µA) и провери верността на зависимостите: β α =, α α и β β. β +1 2.Да се определят r in и r out при схеми с ОЕ и с ОБ от опитните данни и провери верността на зависимостите r be = ( b + 1). r e и r cb = ( b + 1 ). r ce. Да се изчислят аналитично r be и r e и сравнят с опитно определените стойности в същата работната точка. 3.Да се определи напрежението на Ерли - V АF. Да се изчисли r ce, посредством V AF и сравни с опитно определената стойност. 4.Да се съставят постояннотоковата и променливотоковата еквивалентна схема при схема с ОЕ за определена работна точка. Указания за работа I.Практически измервания : Схема на свързване с общa база: 1.Изходните статични характеристики се снемат при 5 различни стойности на параметъра Ie= 4 ma,8 ma,12 ma,16 ma и 20 ma. Стойността на емитерния ток се задава с помощта на потенциометъра P1 и се отчита от измервателната система обозначена с Iвх - отчетите са в ma. С помощта на потенциометъра P2 се задават различни стойности на напрежението Ucb (табл.1) и за всяка от тях се измерва стойността на изходния ток Ic. Стойността на напрежението се отчита от измервателната система обозначена с Uизх директно във V, а стойността на тока се измерва с цифровия измервателен уред на обхват 200mA. табл.1 Ucb, V Ie=4mA Ie=8mA 2 Ie=12mA Ie=16mA Ie=20mA

3 3 2.Характеристиките на предаване по ток се снемат при 2 различни стойности на параметъра Ucb=1V и 10 V. Стойността на напрежението се отчита от измервателната система обозначена с Uизх директно във V. Стойността на емитерния ток се задава с помощта на потенциометъра P1 (съгл.табл.2) и се отчита от измервателната система обозначена с Iвх (отчетите са в милиампери). За всяка стойност на Ie се отчита стойността на Ic. Ic се измерва с помощта на цифровия измервателен уред на обхват 200 ma. табл.2 Ie, ma Ucb=1V Ucb=10V 3.Входните характеристики се снемат при 2 различни стойности на параметъра Ucb=1V и 10V. Стойността на напрежението се отчита от измервателната система обозначена с Uизх директно във V. Стойността на емитерния ток се задава с помощта на потенциометъра P1 (съгл.табл.3) и се отчита от измервателната система обозначена с Iвх (отчетите са в милиампери). За всяка стойност на входния ток се измерва входното напрежение. Входното напрежение Ueb се измерва с помощта на цифровия волтметър на обхват 2000mV. При снемането на характеристиките на мястото на уреда за измерване на изх.ток се включва мостче. табл.3 Ie, ma Ueb, mv Ucb=1V Ucb=10V Схема на свързване с общ емитер: 1.Изходните статични характеристики се снемат при 5 различни стойности на параметъра Ib = 50µA, 100µA, 150µA, 200µA и 250µА. Стойността на Ib се задава с помощта на потенциометъра P1 и се отчита от измервателната система обозначена с Iвх (отчетите са в µa). С помощта на потенциометъра P2 се задават различни стойности на напрежението Uce (съгл.табл.4) и за всяка от тях се измерва стойността на изходния ток Ic. Стойността на напрежението се отчита от измервателната система обозначена с Uизх директно във V, а стойността на тока се измерва с цифровия измервателен уред на обхват 200mA.

4 табл.4 Ucе, V Ib=50µA Ib=100µA Ib=150µA Ib=200A Ib=250µA 2.Семейството статични характеристики на предаване по ток се снемат при 2 различни стойности на параметъра Uce=1V и 10 V. Стойността на напрежението се отчита от измервателната система обозначена с Uизх директно във V. Стойността на входния ток се задава с помощта на потенциометъра P1 (съгл.табл.5) и се отчита от измервателната система обозначена с Iвх (отчетите са в µа).за всяка стойност на Ib се отчита стойността на Ic. Ic се измерва с помощта на цифровия измервателен уред на обхват 20 ma. табл.5 Ib, µa Ic,mA Uce=1V Uce=10V 3.Входните характеристики се снемат при стойност на параметъра Uce= 1V. Стойността на напрежението се отчита от измервателната система обозначена с Uизх директно във V. Стойността на входния ток се задава с помощта на потенциометъра P1 (съгл.табл.6) и се отчита от измервателната система обозначена с Iвх (отчетите са в µа). За всяка стойност на входния ток се измерва входното напрежение. Входното напрежение Ube се измерва с помощта на цифровия волтметър на обхват 2000 mv. При снемането на характеристиките на мястото на уреда за измерване на изх.ток се включва мостче. Табл.6 Ib, µa Ube,mV Uce=1V

5 II. Графична част : Снетите ВАХ се построяват графично върху милиметрова хартия. Входните, изходните и характеристиките на предаване по ток при схема с ОЕ и схема с ОБ се построяват в отделни координатни системи. III.Изчислителна част. Всички предвидени в заданието изчисления се извършват по дадените в Ръководството за лабораторни упражнения зависимости. Напрежението на Ерли V AF се определя графично от изх.характеристики за схема с ОЕ. IV.П Р О Т О К О Л Протоколът трябва да съдържа: 1.Задание. 2.Експериментални резултати - това са таблиците с измерените стойности на тока и напрежението. 3.Графична част - тук спадат построените графично на мм. хартия характеристики. 4.Изчислителна част -това са предвидените в заданието изчисления.. 5.Изводи. 5