1.2. Формулювання умов завдання

Завдання. Розрахувати вольт-амперні характеристики біполярного транзистора за заданим кодом, побудувати їх та розрахувати h-параметри.

Кожен студент отримує п’ятизначний код свого варіанту, який має таку структуру:

1-а літера – Т (транзистор);

1-а цифра (тип моделі): 1 – передавальна модель БТ (табл. 1.1);

2 – класична модель БТ (табл. 1.2).

2-а цифра (схема підключення): 1 – зі СБ

2 – зі СЕ

3-я цифра (тип структури): 1 – n-p-n

2 – p-n-p

4-а цифра – номер пакета даних в таблиці 1.1 (для передавальної моделі), або 1.2 (для класичної моделі) які відповідають номеру другої цифри коду.

Наприклад, код Т2127 означає:

ТБ – транзистор біполярний;

2 – класична модель БТ;

1 – зі СБ;

2 - p-n-p;

7- сьома колонка таблиць 1.1, 1.2.

Таблиця 1.1

Параметри моделі	Варіанти
	1	2	3	4	5	6	7
IE010-9мкA	5,15	1,4	3,58	14	3,61	98,3	2,7
 Н	0,994	0,995	0,986	0,994	0,996	0,999	0,992
i	0,71	0,75	0,22	0,46	0,75	0,26	0,4
IK max, mA	100	20	50	60	100	400	40
UK max, B	50	10	15	20	25	60	10

Таблиця 1.2

Параметри моделі	Варіанти
	1	2	3	4	5	6	7
IE010-9мкA	5,15	1,4	3,58	14	3,61	98,3	2,7
i	0,71	0,75	0,22	0,46	0,75	0,26	0,4
IK max, mA	100	20	50	60	100	400	40
UK max, B	50	10	15	20	25	60	10

1.3. Методичні рекомендації

– Під час розрахунку вхідних ВАХ за U_КЕ = const напругу U_ВХ змінювати від 0 до U_{ВХ макс} зі знаком прямої гілки ВАХ та від 0 до 2В зі знаком зворотної гілки ВАХ і розраховують струм І_вх (наприклад, для n-p-n транзистора зі СБ U _вх = – U _EБ для прямої гілки ВАХ, а для транзистора зі СЕ U _вх = U _БЕ для прямої гілки).

Примітка: Знаки напруги U _вх для різних варіантів визначають за таблицею 3.

Значення напруги U _{вх макс} визначається струмом І_{вх макс} ,який для схеми зі СБ приймають І_Е макс= І_К макс, а для схеми зі СЕ приймають , де І_К макс задано.

Для розрахунку вхідної ВАХ транзистора зі СБ застосовують формулу (1.11), а зі СЕ – формулу (1.13) і враховують, що U_КБ= U_КЕ - U_БЕ. Розрахунок ведеться для трьох значень вихідної напруги U_вих1 = 0, U_вих2 = , U_вих3= U_{вих макс.}

Результати розрахунку вхідної ВАХ представляють у табличній формі:

UБЕ , В
IБ, мА

– Під час розрахунку вихідних ВАХ І_вих=f(U_вих), І_вх=const.

Знайти значення напруги U_вх, для якої І_вх= 0

Згідно з формулою (2.10) змінюють U_вих від 0 до U_{вих макс} для трьох вхідних струмів І_вх1= І_0, І_вх2= _, І_вх3= І_{вх макс} (для n-p-n транзистора зі СБ вихідну напругу змінювати від 0 до U_КБмакс – в активному режимі та від 0 до „-” U_КБ в режимі насичення).

Для схеми зі СЕ приймаємо, що U_БК=U_КЕ-U_БЕ. Для задання меж зміни параметрів І_к та U_КЕ змінюємо U_КЕ від 0 до U_{КЕ макс,} за якого I_K= I_Kмакс для трьох струмів I_Б1= I_{Е КЗ,} I_Б2= , I_Б3= I_Бмакс.

Результати розрахунку вихідної ВАХ представляють у табличній формі:

UКЕ , В
IК, мА

Примітка. Знаки напруг U_вих вибирають в залежності від схеми підключення (зі СЕ, зі СБ) та структури (p-n-p або n-p-n) з табл. 1.2.

Таблиця 1.2.

		p-n-p		n-p-n
		СБ	СЕ	СБ	СЕ
UΔX	Для прямої гілки	+UЕБ	-UБЕ	-UЕБ	UБЕ
UВИХ	активний режим	UКП = –UКБ	UКП = – UЕБ	UКП = +UКБ	UКП = +UКБ
	режим насичення	UКП =+UКБ	UКП =+UКБ	UКП = –UКБ	UКП = –UКБ

В роботі необхідно:

- накреслити схему підсилювача зі СЕ(СБ) і схему, де транзистор замінений схемою заміщення. Пояснити призначення елементів схем;

- за вибраними формулами розрахувати вхідну та вихідну ВАХ;

- результати подати в табличній формі. Привести приклади розрахунків однієї точки кожної з характеристик;

- побудувати графіки ВАХ;

- вказати на ВАХ області відсічки, активного режиму та режиму насичення;

- вибрати робочу точку в області активного режиму на лінійній ділянці і для неї знайти h-параметри транзистора.

Примітка: Розрахунки та графіки ВАХ виконувати в визначених одиницях вимірювання напруги в В, струми – в мА.

В звіті представити:

- титульний лист з назвою дисципліни, прізвище студента, номер групи, дати виконання;

- формулювання задачі з даними розрахунку;

- принципову схему моделі, пояснення призначення її елементів;

- систему рівнянь моделі;

- результати розрахунку в таблицях;

- приклади повного розрахунку для однієї точки;

- графіки ВАХ;

- графоаналітичний розрахунок h-параметрів;

- електричну схему підсилювача на транзисторі зі СЕ (СБ) та принцип

його роботи

- висновки, в яких порівняти ВАХ моделі БТ з реальними характеристиками і

пояснити причини відхилення реальної від ідеальної ВАХ;

- пояснити фізичні процеси в БТ.