Дослідження біполярного транзистора в схемі зі спільною базою

Мета роботи:

поглибити знання про принцип дії та характеристики біполярних транзисторів, їх режими роботи й схеми включення.

Підготовка до роботи

1. Вивчити лекційний матеріал про будову, принцип дії та режими роботи біполярних транзисторів.

2. Ознайомитися з запитаннями письмового колоквіуму, який відбудеться безпосередньо перед виконанням роботи:

2.1. Будова сплавного транзистора й особливості технології його виготовлення.

2.2. Принцип дії біполярного транзистора: процеси в емітерному переході.

2.3. Принцип дії біполярного транзистора: процеси в базі.

2.4. Принцип дії біполярного транзистора: процеси в колекторі

2.5 Схема БТ p-n-p типу, включеного зі спільним емітером, у режимі відсічки.

2.6 Схема БТ p-n-p типу, включеного зі спільним емітером, у активному режимі.

2.7 Схема БТ p-n-p типу, включеного зі спільною базою, в режимі насичення.

2.8 Схема БТ p-n-p типу, включеного зі спільним колектором, у режимі відсічки.

Порядок виконання роботи

1. Прочитавши завдання, з’ясувати хід виконання роботи.

Рис 3.1

2. Зібрати схему (рис.3.1) для зняття сімейства статичних характеристик біполярного транзистора МП 42 Б. З довідника визначити розміщення електродів транзистора, а також перевірити тип його провідності , потім з допомогою тестера перевірити його працездатність. Для цього потрібно визначити опір (або провідність) емітерного переходу ЕП в прямому і зворотньому напрямках (рис. 3.2.а) і опір (або провідність) колекторного переходу КП в тих же напрямках(транзистор p-n-p типу).Якщо прямий опір переходів становить десятки ом, а зворотній – сотні кілоом і більше, то транзистор можна вважати працездатним. Для остаточної впевненості визначають провідність усього транзистора між емітером та колектором. В робочому стані вона повинна бути нульова ( відповідно, опір буде максимальним ).

У даній лабораторній роботі транзистор досліджується в активному режимі (!). При цьому еміттерний перехід (ЕП) включається в прямому напрямку, колекторний перехід (КП) включається в зворотному напрямку.

Зібрати схему (рис.3.1) для зняття сімейства статитних характеристик біполярного транзистора провідності p-n-p. У разі одержання транзистора с провідністю n-p-n вхідні і вихідні напруги змінюють знак на протилежний.

Значення обмежувальних опорів R1 та R2 задає викладач. Для збирання схеми використовувати з’єднувальний провідник між контактами 15 та 17 комутаційної плати. Після перевірки схеми викладачем увімкнути лабораторну установку.

а) б) в)

Рис. 3.2

3. Зняти статичні вхідні характеристики транзистора МП 42Б.

Іе = f(Uеб)_{Uкб = const}.

З цією метою виставити напругу Uкб = 0 за допомогою потенціометра правого блоку живлення. Змінюючи напругу Uеб потенціометром лівого блоку живлення у межах від 0 до1В, слідкувати за зміною вхідного струму транзистора Іе . При цьому кожного разу після чергового виставлення Uеб перед вимірювання чергового значення Іе треба підстроювати напругу Uкб = 0. Після зняття характеристики при Uкб = 0 аналогічним чином зняти вхідні характеристики при Uкб = 1В;2В;3В;4В;5В. З усіх знятих характеристик вибрати для звіту мінімальну кількість – 3 характеристики, включаючи нульову, які не повинні пересікатись. Якщо напругу вибраної константи (U_КБ) досягти не вдається, вимірювання слід припинити і перейти на нижчу константу.

Результати дослідження вхідних характеристик занести до таблиці 3.1.

Таблиця 3.1.

Uкб = 0	Uеб	0	0,1	0,2	.........................................	0,9
	Іе				..........................................
Uкб = 1В	Uеб				..........................................
	Іе				...........................................
Uкб = 5В	Uеб				................................
	Іе				......................

4.Зняти статичні вихідні характеристики транзистора.

Ік = f (Uкб)_{Іе = const} .

З цією метою виставити потенціометром лівого блоку живлення струм Іе = 0. Змінюючи напругу Uкб потенціометром правого блоку живлення від 0 до15В,робити заміри вихідного струму транзистора Ік , при цьому підтримуючи постійне значення Іе. Крім вихідної характеристики при Іе=0, зняти криві

Ік = f(Uкб),при Іе=1мА;2мА;3мА;4мА.

Результати дослідження вихідних характеристик занести до таблиці 3.2

Таблиця 3.2.

Іе=0мА	Uкб,В	0	1	....................................................	15
	Ік,мА			...................................................
Іе=1мА	Uкб,В			.............................................	15
	Ік,мА			....................................................
Іе=4мА	Uкб,В			.............................................	15
	Ік,мА			...............................................

При знятті вихідної характеристики при Іе = 0 можна в разі потреби користуватись мікроамперметром замість міліамперметра mA2.

5. Визначити коефіцієнти підсилення струму та напруги в схемі зі спільною базою:

, ;

для цього подаємо з правого блоку живлення напругу на колектор транзистора Uкб = 10 В. Потім подаючи вхідну напругу Uеб, (в межах 0,1-0,9 В) спостерігаємо за показаннями міліамперметрів:

• mA1, який покаже вхідний струм емітера Іе;

• mA2, який покаже вихідний струм колектора Ік.

Коефіцієнт підсилення визначимо за показаннями міліамперметрів: .

Для визначення Кu паралельно опору навантаження R2 підключаємо електронний вольтметр.

Подаючи напругу Uкб = 10 В, а потім збільшуючи вхідну напругу Uеб, (в межах 0,1-0,9 В) слідкуємо за показаннями електронного вольтметра

.

Для схеми з спільною базою , (10 100).

5. Згідно з даними, зведеними до таблиці 3.1 та 3.2 накреслити сімейства вхідних та вихідних характеристик транзистора у схемі зі спільною базою На характеристиках вибрати початкову точку на лінійній ділянці вхідної характеристики, знятої при напрузі Uкб, яка відповідає на вихідних характеристиках дільниці з малим нахилом. Відносно цієї точки, задаючись малим прирощенням струмів та напруг на обох сімействах характеристик, визначити диференційні h- параметри транзистора h11Б, h12Б h21Б h22Б, згідно з методикою, запропонованою у курсі лекцій. Порівняти знайдені параметри з їх довідковими значеннями.

Зміст звіту

1.Схема дослідження( рис.3.1 ) та цоколівка транзистора МП 42Б.

2.Заповнені таблиці 3.1та 3.2.

3.Графіки сімейств вхідних та вихідних характеристик транзистора МП 42Бу схемі

зі спільною базою.

4.Розрахунки h- параметрів транзистора з необхідними побудовами на сімействах характеристик.

5.Загальні висновки до роботи. У висновках детально обґрунтувати вид характеристик та їх відхилення від довідкових.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4