МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра БТС
отчет
по лабораторной работе №3
по дисциплине «Элементная база электроники»
Тема: Исследование проводимости транзисторов различного типа
|
Студент гр. 7501 |
|
Исаков А.О. |
|
Студентка гр. 7501 |
|
Винограденко Ю.В. |
|
Преподаватель |
|
Шевченко Д.С. |
Санкт-Петербург
2019
Цель работы: Изучение проводимости канала биполярного транзистора в зависимости от величины управляющего сигнала.
Используемое оборудование: NI ELVIS Digital Multimeter (DMM), макетная плата NI ELVIS, резисторы, биполярные транзисторы, источник питания.
Основные теоретические положения
Транзистор — электронный полупроводниковый прибор, в котором ток
-
цепи двух электродов управляется третьим электродом. Биполярный транзистор состоит из трех слоев полупроводника, то есть двух p-n-переходов. Различают транзисторы по типу чередования дырочной и электронной проводимостей: n-p-n и p-n-p транзисторы. В таблице 1 изображены структурная схема и графическое обозначение n-p-n и p-n-p. Базу изготавливают из слаболегированного полупроводника (из-за чего она имеет большое сопротивление) и делают очень тонкой, в сравнении с коллектором и эмиттером. В дополнение к этому, области полупроводников по краям транзистора несимметричны. Слой полупроводника со стороны коллектора немного толще, чем со стороны эмиттера. Это необходимо для правильной работы транзистора.
Если кратко рассматривать принцип работы транзистора, то он представляет собой управляемое сопротивление. В зависимости от подаваемого на базу напряжения будет изменяться сопротивления перехода коллектор-эмиттер (или, как иногда говорят, будет изменятся ширина канала). Принцип работы транзистора очень похож на водопроводный кран. Вода в нем — это ток коллектора, а управляющий ток базы — то, насколько сильно поворачивают ручку крана. Достаточно небольшого усилия (управляющего воздействия), чтобы поток воды из крана увеличился.
Таблица 1. Тип биполярных транзисторов
|
Структура |
Графическое обозначение |
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов эксперимента
Рис.1 Используемые транзисторы
Рис.2 Показания амперметра
Рис. 3 Собранные схемы
-
npn маломощный транзистор 2n22 и средний транзистор BD139
Рис.4 Графики зависимости проводимости канала от тока базы npn
транзисторов
-
pnp маломощный транзистор 2n3906 и средний транзистор BD140
Рис.5 Графики зависимости проводимости канала от тока базы pnp транзисторов
Вывод: в результате выполнения данной лабораторной работы были построены графики зависимости проводимости канала от тока базы. Они имеют линейную зависимость, т.е. с увеличением тока базы проводимость коллектора увеличивается, т.к. при увеличении тока базы понижается потенциальный барьер в эмиттерном переходе и соответственно возрастает ток через этот переход. Электроны этого тока инжектируются из эмиттера в базу и благодаря диффузии проникают сквозь базу в коллекторный переход увеличивая ток коллектора.