Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
Методические указания
к лабораторной работе №3
«Исследование характеристик и параметров транзистора»
по курсу «Электроника и микросхемотехника"
для студентов специальности 7.0925
Утверждено на заседании кафедры АТП и П
31.08.2005г., протокол №1
Мариуполь 2005
Методические указания к лабораторной работе 2 «Исследование характеристик и параметров транзистора» (для студентов специальности). Составитель В. С. Зайцев, Л.А. Добровольская: Мариуполь; ПГТУ, 2005г., 6с.
Приведены краткие сведения о транзисторах, сформулировано задание и описан порядок проведения работы.
Составил проф. В. С. Зайцев
Ответственный за выпуск
Зав. кафедрой АТП и П, доц. А.И. Симкин
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Исследование характеристик и параметров
ТРАНЗИСТОРА
Цель работы: Ознакомление с принципом работы, параметрами и схемами включения транзистора, исследование его характеристик и режимов работы. Изучение процессов усиления тока и напряжения транзистором.
Лабораторное занятие рассчитано на 2 часа.
1. Схемы замещения и включения транзисторов.
Для измерения параметров транзистора пользуются его статическими характеристиками и схемой замещения транзистора как четырехполюсника, представленной на рис. 1
Рисунок 1
Пояснения к схеме представленной на рис. 1.
U1 - входное напряжение;
h11 - входное сопротивление транзистора:
h12 - коэффициент обратной связи по напряжению:
h21 - коэффициент прямой передачи тока:
h22 - выходная проводимость:
Схемы включения .
1. Схема с общей базой (рис. 2) – базовый электрод транзистора является общим для входной и выходной цепей транзистора. Входной ток равен току эмиттера. Усиление по току отсутствует, так как I2 < I1.
Рисунок 2
2. Схема с общим эмиттером (рис. 3) – во входной цепи проходит маленький ток базы Iб, поэтому входное сопротивление транзистора велико. Выходное сопротивление меньше, чем в схеме с общей базой, это позволяет осуществить согласования между каскадами усилителя без согласующих трансформаторов.
Рисунок 3
3 . Схема с общим коллектором (рис. 4) – отличается мальм выходным сопротивление, т.к. во входной цепи течет ток эмиттера Iэ. Входное сопротивление большое, так как выходным является ток базы. Схема применяется в качестве согласующего элемента между нагрузкой с малым сопротивлением и выходом предыдущего каскада, обладающим большим выходным сопротивлением.
Рисунок 4
Режим работы
Различают следующие основные режимы работы транзистора:
1. Активный (усилительный) - эмиттерный p-n-переход открыт, коллекторный p-n-переход - закрыт.
2. Режим отсечки - соответствует закрытому состоянию транзистора, т.е. малому значению выходного тока. В режиме отсечки оба p-n-перехода закрыты.
3. Режим насыщения соответствует току базы Iб>>Jбsat. Степень насыщения характеризуется коэффициентом насыщения:
В режиме насыщения оба p-n-перехода транзистора открыты.
4. Инверсный режим соответствует обратному включению транзистора - эмиттерный переход закрыт, коллекторный переход - открыт. В этом режиме транзистор может удовлетворительно работать при малых питающих напряжениях и очень малых сигналах.
Следовательно, транзисторные усилители гармонических сигналов работают в активном режиме. Предварительные каскады усиления работают в режиме большого сигнала.
Транзисторные ключевые схемы работают в режиме отсечки и насыщения, переход из одного режима в другой происходит скачкообразно.
Инверсный режим применяется в некоторых схемах микроэлектроники и отличается высокой экономичностью.
Порядок выполнения работы.
Схема лабораторной установки, на которой измеряются параметры реального физического транзистора приведена на рисунке 5.
Рисунок 5
Пояснение к схеме:
А1 - микроамперметр 0-250 мкА;
VI - милливольтметр 0-250 мВ;
V2 - вольтметр 0-25 В;
А2 - миллиамперметр - влево 0-20 мА; вправо 0-10 мА;
VT - транзистор;
R1, R2 - резисторы регулируемые;
R3 - резистор нерегулируемый.
Установка позволяет снимать статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Изменение токов и напряжений в цепи базы осуществляется с помощью регулируемого резистора Rl, a в цепи коллектора - с помощью резистора R3.