439
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rcт = |
Uд |
, Rдин = |
dUд |
. (3) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iд |
|
dIд |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Для Iд / Iдо >>1 значение R дин можно определить из уравнения (2) как |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rдин = |
m ϕT |
. |
|
|
(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мА Ig |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мА |
|
Ig |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ug |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 4 0 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
Ge |
Si |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Ug |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 В |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
Ug |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
-0,6 -0,4 |
|
50 |
0,2 |
0,4 0,6 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ig |
|
|
|
20 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мкА |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ug |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мА |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.4 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нелинейные свойства диодов применяются для преобразования формы сигналов, например, в ограничителях, пиковых детекторах, выпрямителях, стабилизаторах напряжения и тока, преобразователях частоты; модуляторах сигналов. Подобные преобразования в линейных цепях принципиально невозможны. По назначению диоды подразделяются на выпрямительные, стабилитроны, импульсные, фото-диоды, светодиоды и т.п. Выпрямительные диоды предназначены для преобразования переменного тока в постоянный и могут пропускать большие прямые токи (до сотен ампер) и выдерживать большие обратные напряжения (до тысячи вольт). Площадь р–n- перехода их относительно велика, быстродействие диодов невысокое.
Импульсные диоды предназначены для работы в цифровых и импульсных цепях, имеют большое быстродействие.
Стабилитроны представляют собой кремниевые диоды, у которых обратный ток при некотором значении обратного напряжения, называемого пробивным, возрастает. Этот рост обусловлен явлением лавинного пробоя р–n - перехода, после которого напряжение на диоде почти не зависит от величины протекающего тока. Это иллюстрирует рис. 4, где приведено также условное обозначение стабилитрона. Динамическое сопротивление определяется по наклону крутого участка обратной ветви BAX и составляет единицы или десятки Ом.
10
∆U
Rдин = ∆I д (5)
д
Стабилитроны применяют в качестве маломощных источников стабильного постоянного напряжения в стабилизаторах тока и напряжения, в источниках образцовых напряжений и т.п.
В фотодиодах используется явление генерации подвижных носителей заряда под действием света. При отсутствии света обратный ток p–n - перехода фото-диода ничтожно мал (рис.5,а). При освещении кристалла в
а) б)
мкА Ig
Ig
-10-8 -6 -4 -2 0 |
|
Ug |
||
Ф1 |
-100 |
0,5 |
В |
|
Ф2 |
||||
-200 |
|
|
||
Ф3 |
-300 |
|
|
|
Ф4 |
-400 |
|
|
|
-500 |
|
|
||
|
|
|
||
Рис.5
мА Ig
80
GaAs GaP
40
Ug
0 1,1 1,8 2,2 В
запертом переходе (фотодиодный режим) работы прибора появляется фототок, линейно зависящий от светового потока и практически не зависящий от величины обратного напряжения. В фотогальваническом режиме внешнее напряжение к p–n- переходу не прикладывается, и он действует как генератор фотоэдс, возникающая на выводах фотодиода при его освещении.
Основу светодиодов составляет излучающий p–n - переход. Его свечение вызвано рекомбинацией носителей зарядов при протекании прямого тока. Цвет излучения зависит от полупроводникового материала (GaAS, GaP) и степени его легирования, изменяясь от красного до зеленого. Прямые ветви BAX светодиодов показаны на рис.5,б. Светодиоды применяют в качестве сигнальных элементов, а также в цифрознаковых индикаторах и панелях, например в электронных часах, калькуляторах. Быстродействие светодиодов характеризуется временем 10-7 ÷10-9с.
3. Описание лабораторной установки
Устройство для визуального наблюдения и регистрации BAX элементов (рис.6,а) содержит электронный осциллограф С1-68, источник синусоидального напряжения 24 В частоты 50 Гц, размещенный в блоке, диодные элементы VD1 – VD4, измерительный резистор R1 и балластный резистор R2. Напряжение UR1 = IVD R1 пропорционально току, текущему
11
через диоды, подводится к вертикальному каналу осциллографа, вызывая отклонение луча, пропорционально току IVD. Напряжение UVD + UR1 , практически равное напряжению на диодах UVD (из-за малости UR1), подается на вход “X”, откуда, минуя блоки развертки, поступает в горизонтальный канал осциллографа, смещая луч по горизонтали. Таким образом, при подаче переменного напряжения 24 В луч будет описывать на экране кривую UR1 = f(UVD), представляющую в масштабе BAX IVD = f(UVD) диодных элементов.
VD3 VD4
VD2
VD1
R2 4,7k
1 |
а |
б |
|
|
|
|
24В |
R1 |
|
10 |
|
2 |
|
|
|
|
I
С1-68
U
У Х
а) |
б) |
Рис.6
4. Домашняя подготовка
4.1.Начертить схему для получения изображения BAX диода с помощью осциллографа. Объяснить принцип ее работы.
4.2.Изобразить BAX Iд = f(Uд) диода, стабилитрона, фотодиода с указанием масштабов на оси токов (ординат) и напряжений (абсцисс). Объяснить особенности обратной ветви этих BAX.
4.3.Чем отличается BAX линейных и нелинейных элементов?
4.4.В чем различие между статическим и динамическим сопротивлением диода?
4.5.В каких устройствах используются нелинейные свойства диодов?
5. Рабочее задание и порядок выполнения работы
5.1.Собрать схему (см. рис.6,а) с диодом VD1. Входы 1,2 схемы временно объединить и подключить к одному из штепсельных гнезд 24 В блока.
5.2.Включить осциллограф тумблером “Сеть” и стенд тумблером “Сеть“. После прогрева осциллографа совместить линии развертки с серединой масштабной сетки.
5.3.Установить переключатель входа в положение “ − “, переключатель “УСИЛЕНИЕ У”- в положение 5 мВ/см, ручку плавной регулировки усиления “У”- в калиброванное правое положение до упора, переключа-
12
тель “РАЗВЕРТКА”- в положение “X”. При этом на экране появится светящаяся точка. Сфокусировать ее. Выбрать начало координат на масштабной сетке, совместив эту точку с одной из ее клеток (рис.6,б).
5.4.Разъединить входы 1,2 и подключить их к штепсельным гнездам источника 24 В. При этом на экране появится изображение BAX диода VD1. Зарисовать эти кривые в отчет.
5.5.Поочередно подключая к узлам “а”, ”в” стабилитроны VD2, VD3 и VD4, получить изображение их ВАХ. Зарисовать эти кривые в отчет.
6. Обработка результатов измерений
6.1. Проградуировать координатные оси у осциллограмм. Цену деления горизонтальной оси принять равной 0,67 В/см, а цену деления вертикальной оси определить в мА/см как отношение
mi = |
mу |
, |
(6) |
R |
|||
1 |
|
|
|
где my – цена деления масштабной сетки осциллографа по вертикали, мВ/см, равная цифре, на которую указывает риска переключателя “УСИЛЕНИЕ У”.
6.2.Определить по BAX пробивное напряжение стабилитрона VD2 и динамическое сопротивление его на крутом участке обратной ветви BAX.
6.3.Определить статическое и динамическое сопротивление диода VD1
вточке его BAX с координатой ivd = 5 мА.
Вопросы к защите
1.Как аналитически описывается BAX диода, т.е. зависимость Iд= f(Uд)?
2.Какой вид будет иметь BAX диода в системе координат Iд = f(Uд) в
режиме, когда ехр mUϕдT 1 ? Как по этому графику определить параметры
mϕТ и Iдо ?
3 У светодиодного семисегментного индикатора (рис.7,а) все диодысегменты подключены катодами к нулевому выводу источника (рис.7,б). На какие выводы анодов надо подать положительное напряжение, чтобы высветить цифры 1, 4, 9 и буквы h, d ?
4. Для одной из схем табл.2 изобразить форму выходного напряжения. Определить его амплитуду. Динамическое сопротивление стабилитрона и
а |
|
а |
|
а |
|
|
|
|
b |
||
b |
f |
|
b |
||
g |
c |
||||
c |
|||||
d |
|
|
|
d |
|
e |
|
e |
c |
e |
|
f |
|
||||
|
f |
||||
g |
|
|
|
||
|
|
d |
|
g |
|
|
|
а) |
|
б) |
|
|
|
|
|
Рис.7 |
13
диода в моменты протекания тока принять равным нулю.
VD
U1 U2
VD
Rн U1 U2
|
|
Таблица 2 |
U1м |
|
|
Uст |
t |
t |
U1м |
Uст1 |
|
|
t |
t |
|
Uст2 |
|
|
VD |
|
|
|
Rн |
U1м |
|
U1 |
U2 |
t |
t |
|
|
R |
|
|
Е2 |
|
|
|
|
|
|
||
VD1 |
VD2 |
|
Rн |
|
|
|
U2 |
|
|||
U1 |
|
|
t |
||
Е1 |
Е2 |
|
Е1t |
||
VD |
|
|
|
|
|
|
R |
Rн |
Е |
|
|
|
|
|
|||
U1 |
U2 |
t |
t |
||
|
|||||
Е |
|
|
|||
|
|
|
|
Лабораторная работа № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРОВ
1. Цель работы
Получить видимое изображение статических входных и выходных характеристик транзистора. Определить по ним усилительные параметры для схемы с общим эмиттером.
2 Введение
14
Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с двумя |
|||||||||||
взаимодействующими близкорасположенными p–n - переходами и тремя |
|||||||||||
э |
б |
к |
|
|
|
|
|
выводами (электродами). |
|
||
|
|
|
|
|
Исходным |
материалом |
для |
||||
|
N |
|
|
э |
б |
|
к |
изготовления транзисторов явля- |
|||
P |
|
P |
|
N |
|
|
N |
ется монокристалл германия или |
|||
|
Iэ |
|
|
кремния, в котором методами |
|||||||
Iэ |
Iб |
|
|
|
P |
|
диффузии или вплавления созда- |
||||
|
Iк |
|
|
Iк |
ются три области с чередующи- |
||||||
|
|
|
|
|
Iб |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
мися типами |
проводимости. В |
|||
бэ |
|
эк |
|
|
|
|
Uэк |
||||
|
|
|
|
|
зависимости от типа электропро- |
||||||
U |
|
U |
|
Uбэ |
|
|
|||||
э |
|
к |
|
э |
|
|
к |
водности областей различают p– |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
n–p и n–р–n транзисторы. Их |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
структуры и схемные обозначе- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ния показаны на рис.8, а, б. |
|||
|
б |
а) |
|
|
б) |
б |
|
Внутренняя |
узкая |
(единицы |
|
ο - дырки |
|
|
|
|
микрон) область, разделяющая |
||||||
|
|
|
|
|
|
переходы, называется базой (Б), |
|||||
• - электроны |
Рис.8 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
одна крайняя область – эмитте- |
||||
ром (Э), а другая, имеющая у реальных транзисторов значительно боль- |
|||||||||||
шую в сравнении с эмиттером площадь p-n перехода, |
- коллектором (К). |
||||||||||
Эмиттерный переход обычно смещается в прямом направлении (т.е. |
|||||||||||
открыт), а коллекторный – в обратном (закрыт). Полярности источников |
|||||||||||
питания транзисторов p–n–p и n–р–n типов указаны на рис.8,а,б. Рас- |
|||||||||||
смотрим принцип действия транзистора на примере p–n–p структуры, ко- |
|||||||||||
торый определяется процессами, происходящими в базе. |
|
|
|
||||||||
При открытом эмиттерном переходе через него течет ток Iэ (см. рис.8,а), |
|||||||||||
обусловленный инжекцией дырок из эмиттера в базу. Под действием сил |
|||||||||||
диффузии, в результате перепада концентрации вдоль базы дырки продви- |
|||||||||||
гаются к коллектору, пытаясь рекомбинировать со свободными электрона- |
|||||||||||
ми базы. Однако в транзисторах область базы тонкая и основная часть ды- |
|||||||||||
рок успевает достигнуть коллекторного перехода. Он заперт напряжением |
|||||||||||
Uэк, образующим поле, которое для неосновных носителей – дырок в базе |
|||||||||||
n-типа является ускоряющим. Это поле втягивает дырки в коллектор, соз- |
|||||||||||
давая ток Ik, замыкающийся через внешнюю цепь и источник Uэк . Неболь- |
|||||||||||
шая же часть прорекомбинировавших дырок создает ток базы Iб. В соот- |
|||||||||||
ветствии с первым законом Кирхгофа можно записать: |
|
|
|
||||||||
Iэ = Ik + Iб . |
(7) |
В большинстве случаев стремятся уменьшить ток Iб, т.к. при этом улучшаются усилительные способности транзистора. Передачу тока из
15
эмиттера в коллектор отражает коэффициент, являющийся основным параметром транзистора
α = |
Ik |
. |
(8) |
|
|||
|
Iэ |
|
|
Для современных транзисторов α = 0,98 – 0,999 , таким образом, токи Iк и Iэ примерно равны. Поэтому мощность, рассеиваемая на коллекторе (см. рис.8), и равная Iк Uэk , может оказаться намного больше, чем затрачивается во входной цепи Iк Uбэ (т.к. Uэk Uэб ). Это положение определяет усилительные свойства транзистора. Используя (7), (8), определим связь
между токами транзистора как, Iб = Iэ – Ik = Iэ(1 – α) , следовательно,
Iб = Ik (1−α) , откуда
α
Ik |
= |
α |
= β |
. |
(9) |
|
Iб |
1−α |
|||||
|
|
В формуле (9) коэффициент передачи тока базы β = 1−αα , называемый
также коэффициентом усиления по току, является паспортным параметром и принимает значения от десятков до нескольких сотен.
В электронных цепях нашли применение три основные схемы включения транзисторов (рис.9,а, б, в) соответственно с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Каждая описывается семейством входных и выходных характеристик. Статистические входные характе-
|
Iк |
|
Iк |
|
|
Iэ |
|
Iб |
|
|
Iб |
|
Rн |
Uбэ |
Rн |
|
Uкэ |
Rн |
|
|
|
|
|
||||
Uбэ |
|
|
E |
|||
Iб |
Iэ |
|
Uвх |
к |
||
Iэ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
I |
|
|
E |
|
|
E |
|
|
|
а) |
|
б) |
|
|
в) |
|
Рис.9
ристики для любой схемы включения определяют зависимости между входными токами и напряжением транзистора при неизменных значениях напряжения на его выходе. Выходные характеристики показывают зависимости между выходными током и напряжением, снятые при неизменных значениях входного тока. Наиболее час-то применяется включение с об-
16
щим эмиттером (рис.9,б), когда входом является база, а выходом – коллектор. На рис.10,а приведены входные характеристики – зависимости Iб =f(Uбэ) для неизменных значений Uкэ. Внешне эти характеристики похожи на BAX диода, но значения тока в сравнении с диодным уменьшаются на
коэффициент 1+1β . Выходные характеристики для этой же схемы – зави-
симости при неизменных значениях Iб показаны на рис.10,б. На них можно выделить крутой и пологий участки. На пологом “ усилительном “ участке выходное напряжение Uкэ не влияет заметно на ток Ik, величина которого задается лишь значением базового тока Iб согласовано зависимости (9).
мкА IБ UБК=0 UБК=5В |
мкА |
Iк |
100мкА |
|
|
80 |
|
|
|||
60 |
|
8 |
Iк2 |
75мкА |
|
40 |
|
6 |
Iб2=50мкА |
|
|
20 |
Uэб |
4 |
Iк1 |
Iб1=25мкА |
Uкэ |
|
2 |
|
|
||
0 0,5 Uэб11,0 В |
0 |
0,7 5 |
10 15 |
В |
|
|
а) |
|
|
б) |
|
Рис.10
Крутой участок выходных характеристик включения с ОЭ соответствует напряжениям Uкб ≤ Uэб, при которых смещение перехода коллекторбазы Uкб = Uкэ–Uэб (см. рис.8,б) изменяет свой знак и становится прямой. В результате отпирания двух переходов транзистор теряет свойства усилительного момента (насыщается), его ток Iк резко зависит от Uкэ, величина которого составляет 0,2 – 0,7 В, т.е. близка к нулю. Режим насыщения в импульсной, цифровой и преобразовательной технике для реализации проводящего состояния транзисторного бесконтактного ключа. Для оценки работы транзистора в разных схемах включения удобно рассматривать приращения входных и соответствующих им выходных величин. Тогда ко-
эффициент усиления по току схемы с ОЭ определится как KIэ = |
∆Iвых |
= β. |
||||
∆Iвх |
||||||
|
|
|
|
|
||
С помощью выходных характеристик (рис.10,б) KIэ можно найти по прира- |
||||||
щениям токов ∆Ik и ∆Iб при постоянном напряжении Ukэ : |
|
|
||||
КIэ = |
Iк2 |
− Iк1 |
. |
|
(10) |
|
Iб2 |
|
|
||||
|
− Iб1 |
|
|
|||
Входное сопротивление схемы с ОЭ: RВХэ = ∆∆Uвх = ∆∆Uбэ . С помощью
Iвх Iб
входных характеристик (рис.10,а) этот параметр можно определить как
17
|
|
RВХэ = |
Iбэ2 − Iбэ1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11) |
|
|
Iб2 − Iб1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты усиления по напряжению КUэ= |
∆U |
вых |
|
|
= ─ |
|
∆I кRн |
= |
||||||
|
|
|
|
∆IбRВХэ |
||||||||||
∆Uвх |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
R н |
|
|
|||||||
−КIэ |
R |
и по мощности КРэ = КIэ |
|
2 |
|
|
определяются |
|||||||
н |
КUэ = КIэ |
|
|
|
|
|||||||||
R |
|
|
||||||||||||
R |
ВХэ |
|||||||||||||
|
ВХэ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
соотношением сопротивления нагрузки |
и входного сопротивления (см. |
|||||||||||||
рис.9,б). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Описание лабораторной установки
Устройство для получения изображения входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ ( рис.11,а) содержит осциллограф С1-68, источники регулируемого постоянного напряжения E и синусоидального напряжения8 В, размещенные в лабораторном стенде, измерительный резистор R1 и резистор R2, ограничивающий максимальное значение базового тока, и диод VD, предохраняющий эмиттерный переход транзистора VT от пробоя отрицательными значениями переменного напряжения источника 8 В. Положительные значения этого напряжения вызывают протекание токов Iк и Iб. При этом на резисторе R1 выделяется напряжение UR1 = Iб R1. Оно поступает на вход У осциллографа, создавая вертикальное отклонение луча, пропорциональное току Iб. Напряжение Uбэ + UR1 , практически равное UR1 (ввиду малости сопротивления R1), подается на ввод X, откуда, минуя блок развертки, поступает на канал горизонтального отклонения, смещая луч по горизонтали. Под действием напряжений UR1 и Uбэ луч будет описывать на экране кривую UR1 = f(Uбэ), представляющую в масштабе статистическую входную характеристику Iб = f(Uбэ) транзистора с ОЭ при неизменной величине Uкэ , которая устанавливается с помощью регулируемого источника E.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iк |
VD |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб |
|
|
|
|
|
С1-68 |
Iк |
VТ |
|
|
|
|
|
|
R3 |
R2 |
R1 |
|
|
|
С1-68 |
1 |
|
33 |
||||
|
|
|
|
|
|
33k |
27 |
|||
E |
|
Uбэ |
R2 |
|
R1 |
8В |
|
У Х |
||
|
VD |
33 |
|
|
|
VТ |
||||
|
|
8В |
33k |
У Х |
2 |
Iб |
|
|
||
|
|
E |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
кэ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
а) |
Рис.11 |
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18
Устройство для наблюдения и регистрации выходных характеристик транзистора в схеме с ОЭ (рис.11,б) работает аналогичным образом.
Диод VD предохраняет коллекторный переход транзистора VT от прямого смещения во время положительных значений напряжения источника8 В. Во время отрицательных значений этого напряжения в выходной цепи транзистора протекает ток Iк , на вход У осциллографа поступает напряжение UR1 = Iк R1, а на вход X – напряжение Uкэ + UR1 , практически равное Uкэ. При этом на экране будет высвечиваться кривая UR1 = f(Uбэ), представляющая зависимость Iк=f(Uкэ) при некотором неизменном значении тока базы Iб . Последний устанавливается с помощью источника E.
4. Домашняя подготовка
4.1.Привести схемные обозначения и структуры транзисторов р–n–р и n–р–n типов. Показать полярности их источников питания в режиме открытого эмиттерного перехода и закрытого коллекторного.
4.2.Установить взаимосвязь между токами эмиттеров, базы и коллектора, используя параметры α , β.
4.3.Перечислить и изобразить на рисунке основные схемы включения транзисторов. Какая из них наиболее употребительная ?
4.4.Привести выражения семейства статических входных характеристик транзистора в схемах включения с ОБ и ОЭ. Изобразить на графике входную характеристику для схемы с ОЭ.
4.5.Начертить схемы устройств для получения изображения входных и выходных характеристик транзистора. Пояснить принцип их действия.
5. Рабочее задание и порядок выполнения работы
5.1. Собрать схему (см. рис.11,а) с транзистором типа КТ361. Входы 1,2 схемы временно объединить и подключить к одному из штепсельных гнезд источника 8 В блока ГТН.
5.2. Ручку плавной регулировки напряжения источника E установить в крайне левое положение.
I
U
1
2
Рис.12
Таблица 3
Iб, мкА |
Iк, мА |
КIэ |
Rвхэ, Ом |
КU |
КP |
||
Iб1 = |
Iк1 = |
|
|
|
|
||
Iб2 |
= |
Iк2 |
= |
|
|
|
|
Iб3 |
= |
Iк3 |
= |
|
|
|
|
Iб4 |
= |
Iк4 |
= |
|
|
|
|
Iб5 |
= |
Iк5 |
= |
|
|
|
|
19