5.2.7 Схемы замещения транзистора

Наибольшее распространение получили П-образная и Т-образная схемы замещения. П-образная схема строится на основе h параметров, она удобна при расчетах, но не очень наглядна (рисунок 5.8а).

а б

а – П-образная; б – Т-образная.

Рисунок 5.8 – Схемы замещения транзистора (ОЭ)

Для анализа физических процессов используют Т-образную схему замещения на основе физических параметров (рисунок 5.8б). Сопротивления rб, rэ, rк – это сопротивления соответствующих переходов и областей полупроводника примыкающих к ним; С_к – емкость коллекторного перехода. Усилительные свойства транзистора учитываются включением параллельно rк источника тока (I_к = h₂₁ ^. I_б).

5.2.8 Классификация транзисторов

Транзисторы классифицируют по частоте:

НЧ - f_гр < 30мГц; ВЧ - f_гр = 30 – 300 мГц; СВЧ - f_гр > = 300 мГц;

по рассеиваемой мощности:

малой мощности – Р_{к max} <= 0,3 Вт; средней мощности – 0,3 < Р_{к max} < = 3 Вт;

мощные - Р_{к max} >3 Вт.

5.2.9 Экспериментальная проверка исправности биполярного транзистора

Так как биполярный транзистор состоит из двух переходов, то для экспериментальной проверки его работоспособности необходимо произвести четыре измерения. Отдельно проверяется исправность перехода Б-Э и Б-К измерением сопротивлений в прямом и обратном направлении. Кроме того, дополнительно производится измерение сопротивления между коллектором и эмиттером, оно не должно равняться нулю (пробой) и бесконечности (обрыв).

5.3 Методика выполнения работы

5.3.1 Изучить принцип работы транзистора, режимы его работы и представление четырехполюсником.

5.3.2 Снять семейства статических входных и выходных характеристик.

5.3.3 Рассчитать h-параметры транзистора.

5.3.4 Измерить ток и напряжение на коллекторе транзистора в режиме отсечки и в режиме насыщения.

5.4 Описание лабораторного стенда

Для выполнения работы используется стенд типа ЭС. Сборка схемы производится с помощью тумблеров. Транзистор закрепляется на дополнительной плате и подключается к стенду с помощью разъема. Упрощенная схема для снятия характеристик приведена на рисунке 5.9. Схема стенда приведена на рисунке 5.10.

Рисунок 5.9 – Схема для снятия характеристик

Рисунок 5.10 – Схема стенда ЭС-4

5.5 Методика выполнения работы

5.5.1 Получить транзистор у преподавателя; по справочнику определить расположение выводов (цоколевку). Выписать параметры транзистора.

5.5.2 Собрать схему для снятия характеристик (рисунок 5.9). Снять входные характеристики (I_б = f(U_б)) при U_к = 0 и U_к = 10 В.

5.5.3 Снять выходные характеристики I_к = f(U_к) при I_б = const. Значения базового тока задаются преподавателем.

5.5.4 Включить в коллекторной цепи сопротивление (по указанию преподавателя); установить значение I_б = 0 и измерить U_к и I_к в режиме отсечки.

5.5.5 Включая в коллекторной цепи поочередно сопротивления 1к; 2к; 3к, увеличивать значения I_б, добиться, чтобы I_к не изменялся. Замерить U_к и I_к в режиме насыщения.

5.5.6 Используя семейство входных и выходных характеристик, рассчитать h-параметры транзистора. Результаты расчетов сравнить с паспортными.

5.5.7 На выходных характеристиках построить нагрузочные прямые для сопротивлений 1к; 2к; 3к. Определить значение тока коллектора и напряжение на коллекторе в режиме насыщения. Результаты сравнить с экспериментальными данными.