4 Основні теоретичні положення:

Транзистором (від TRANSFER RESISTOR – такий, що перетворює опір) називається НП прилад, який має один або декілька p-n переходів, три або більше виводів і здатний підсилювати потужність електричного сигналу.

Біполярний транзистор – це НП прилад, призначений для підсилення потужності сигналу, який має 2 p-n переходи, використовує носії зарядів двох різних типів: електронів та дірок і керується струмом.

Як елемент електричного кола, транзистор зазвичай використовується так, що один з його електродів є вхідним, другий вихідним, а третій – спільний відносно входу та виходу. У коло вхідного електроду вмикається джерело вхідного змінного сигналу, який треба підсилити за потужністю, у коло вихідного – навантаження, на якому виділяється підсилена потужність.

Розрізняють три схеми вмикання транзисторів:

• з спільною базою - з СБ;

• з спільним емітером - з СЕ;

• з спільним колектором - з СК.

Схема зі спільним емітером (рис.1) найбільш розповсюджена.

Основні параметри біполярного транзистора для схеми з спільним емітером визначаються за формулами:

R_вх =ΔU_БЕ / ΔІ_Б , при ΔU_КЕ = const (сотні Ом – одиниці кОм);

R_вих =ΔU_КЕ / ΔІ_К , при ΔІ_Б = const (одиниці – десятки кОм);

К_І = ΔІ_К / ΔІ_Б , ΔU_КЕ = const (десятки – сотні);

К_U = ΔU_вих / ΔU_вх , ΔI_вх = const (сотні – тисячі);

К_Р = К_І ∙ К_U (тисячі – десятки тисяч);

Для визначення статичних параметрів транзисторів використовують два види статичних характеристик:

- вхідні І_Б = f(U_БЕ) при U_КЕ = const (рис.2);

- вихідні І_К = f(U_КЕ) при І_Б = const (рис.3).

5 Послідовність виконання роботи:

5.1 Зняття вхідних статичних характеристик транзистора І_Б = f(U_БЕ) при U_КЕ = const

Перед зняттям характеристик заготовляють таблицю спостережень (табл.1 і табл.2).

Таблиця 1

UКЕ = 0 , В		UКЕ = 5 , В
UБЕ , В	ІБ , мА	UБЕ , В	ІБ , мА

Вхідні статичні характеристики транзистора знімають для двох значень напруги U_КЕ . Напругу між базою та емітером змінюють потенціометром R₁.

5.2 Зняття вихідних статичних характеристик транзистора І_К = f(U_КЕ) при І_Б = const

Таблиця 2

ІБ = 500 , мкА		ІБ = 1000 , мкА		ІБ = 2000 , мкА
UКЕ , В	ІК , мА	UКЕ , В	ІК , мА	UКЕ , В	ІК , мА

Вихідні статичні характеристики знімають для трьох значень струму бази, котрі встановлюють потенціометром R1 та підтримують у процессі спостережень незмінними. Напругу U_КЕ змінюють, потенціометром R2.

5.3 Побудова статичних характеристик транзистора.

За результатами вимірювань (табл.1 і табл.2) побудувати сімейства вхідних та вихідних статичних характеристик транзистора на міліметровому папері. Зразковий приклад цих характеристик приведено на рис.2, 3.

Рис. 3 Рис.2

5.4 Визначення вхідного та вихідного опорів, коефіцієнтів підсилення транзистора.

За вихідними статичними характеристиками (рис.3) можна знайти вихідний опір транзистора R_вих для заданої точки Т. По прирощенням ∆U_КЕ і ∆І_К між точками В і С при постійному струмі І_Б = 40 мкА

R_вих = ∆U_КЕ / ∆І_К =(15В - 1В) / (1,4-0,9)10^-3 А = 28000 Ом = 28 кОм.

Вхідний опір транзистора R_вх визначаємо за вхідними статичними характеристиками (рис.2). Точка Т відповідає тому ж режиму, що й на вихідних характеристиках (І_Б = 40 мкА).

По прирощенням ∆І_Б та ∆U_БЕ між точками А і Б при постійній напрузі U_КЕ = 8 В, знаходимо

R_вх = ∆U_БЕ /∆І_Б = (185 мВ-140 мВ) / (50-30)10^-3 мА = 2250 Ом = 2,25 кОм.

Коефіцієнт підсилення струму К_І визначаємо за вихідними характеристиками транзистора (рис.3). Нехай транзистор працює при напрузі між колектором і емітером U_КЕ = 8 В, а струм бази дорівнює І_Б = 40 мкА. Цьому режиму на сімействі вихідних характеристик транзистора відповідає точка Т.

По прирощенням ∆І_К та ∆І_Б між точками А і Б при постійній напрузі U_КЕ знаходимо

К_І = ∆І_К /∆І_Б = (1,6 - 0,6 )мА / (60 - 20)10^-3 мА = 25, при U_КЕ = 8 В = const.

Коефіцієнт підсилення напруги К_U визначаємо за вхідними характеристиками транзистора (рис.2).

Нехай І_Б = const = 30 мкА (т. КА).

Для точки К U_БЕ = 110 мВ, U_КЕ = 0 В

Для точки А U_БЕ = 140 мВ, U_КЕ = 8 В.

К_І = ∆ U_КЕ /∆ U_БЕ = (8 - 0)В / (140-110)10^-3 В = 270.

Коефіцієнт підсилення потужності К_Р визначаємо за формулою:

К_Р = К_І К_U = 25∙270 = 6750.

6 Зміст звіту:

6.1 Найменування та мета роботи.