Электротехника и электроника

И. А. Щудро

Методические указания

к расчетно-графической задаче

(РАЗДЕЛ ЭЛЕКТРОНИКА)

Оренбург 2010

1 Тема и цель ргз

Тема: «Исследование биполярного транзистора»

Цель работы:

• закрепление теоретических знаний в области исследований биполярных транзисторов;

• формирование практических умений и навыков расчета параметров транзисторов и работы в среде EWB;

• закрепление практических навыков самостоятельного решения инженерных задач, развитие творческих способностей студентов и умений пользоваться технической, нормативной и справочной литературой.

2 Краткие сведения из теории

Исследуемая схема показана на рисунке 1. Статический коэффициент передачи транзистора по постоянному току определяется как отношение тока коллектора I_К к току базы I_Б:

_DCI_К/ I_Б

Статический коэффициент передачи транзистора по переменному току определяется как отношение приращения тока коллектора I_К к приращению тока базы I_Б:

_ACI_К/ I_Б

Выходными статическими характеристиками транзистора, включенного с ОЭ является семейство характеристик

I _К = f(U_КЭ) I_Б=const

Входными статическими характеристиками транзистора, включенного с ОЭ является семейство характеристик

I_Б = f(U_БЭ) U_КЭ=const

Дифференциальное входное сопротивление R_ВХ транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ) определяется при фиксированном значении напряжения коллектор-эмиттер U_КЭ. Оно может быть найдено как отношение приращения напряжения база-эмиттер к вызванному им приращению тока базы:

R_ВХ = U_БЭ/I_Б = (U_БЭ2 – U_БЭ1)/(I_Б2 –I_Б1)

Дифференциальное входное сопротивление транзистора R_ВХ в схеме с ОЭ через параметры транзистора определяется следующим выражением:

R_ВХ = R_Б + R_Э,

где R_Б - распределенное сопротивление базовой области полупроводника, R_Э - дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер, определяемое из выражения: R_Э = 25/I_Э, где I_Э - постоянный ток эмиттера в миллиамперах. Первое слагаемое R_Б в выражении много меньше второго, поэтому им можно пренебречь:

R_ВХ = R_Э

Дифференциальное сопротивление R_Э перехода база-эмиттер для биполярного транзистора сравнимо с дифференциальным входным сопротивлением R_ВХ транзистора в схеме с общей базой, которое определяется при фиксированном значении напряжения база-коллектор U_БК. Оно может быть найдено как отношение приращения напряжения U_БК к вызванному им приращению тока эмиттера I_Э:

R_ВХОБ = U_БЭ/I_Э = (U_БЭ2 – U_БЭ1)/(I_Э2 –I_Э1)

Через параметры транзистора это сопротивление определяется выражением:

R_ВХОБ = R_Б/ + R_Э

Первым слагаемым в выражении можно пренебречь, поэтому можно считать, что дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер приблизительно равно: R_ВХОБ = R_Э

В режиме отсечки полярности и значения напряжений U_КЭ и U_БЭ таковы, что коллекторный и эмиттерный переходы смещены в обратном направлении. В этом случае через эмиттерный переход проходит обратный ток I_ЭБО, а через коллекторный переход – ток I_КБО. Во входной цепи проходит ток базы

I_Б = I_ЭБО+ I_КБО