лр_3.1

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БТС

отчет

по лабораторной работе №3.1

по дисциплине «Элементная база электроники»

Тема: Исследование проводимости транзисторов различного типа.

Студентка гр. 0502		Кучер В. Лиоско Е.П. Сэррей А.
Преподаватель

Санкт-Петербург

2022

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

в цепи двух электродов управляется третьим электродом. Биполярный

транзистор состоит из трех слоев полупроводника и двух p-n-переходов.

Различают транзисторы по типу чередования дырочной и электронной

проводимостей. В зависимости от типа проводимости этих областей,

выделяют n-p-n и p-n-p транзисторы. Базу изготавливают из

слаболегированного полупроводника (из-за чего она имеет большое

сопротивление) и делают очень тонкой, относительно коллектора и эмиттера.

И если кратко рассматривать принцип работы транзистор, то

представляет собой управляемое сопротивление. В зависимости от

подаваемого на базу напряжения будет изменяться сопротивления перехода

коллектор-эмиттер (или ширина канала).

Обработка результатов эксперимента.

1. Графики проводимости канала:

Рис. 1

Ток базы:

Выходная проводимость:

Табл. 1 (pnp - транзистор)

R, кОм	10	12	15	18	22	27
Uкэ, мВ	1,362	1,29	1,375	1,334	1,361	1,372
Iк, мА	30,071	25,796	20,794	17,288	14,355	11,518
Iб, мА	0,5	0,417	0,333	0,278	0,227	0,185
Gвых, мCм	22,079	19,997	15,123	12,960	10,547	8,395

Табл. 2 (npn - транзистор)

R, кОм	10	12	15	18	22	27
Uкэ, мВ	1,375	1,302	1,225	1,316	1,216	1,326
Iк, мА	24,206	20,798	16,657	13,217	10,895	8,448
Iб, мА	0,5	0,417	0,333	0,278	0,227	0,185
Gвых, мCм	17,604	15,974	13,598	10,043	8,960	6,371

2. Зависимость тока коллектора от напряжения на коллекторе – эмиттере при различных токах базы.

Рис. 2. Зависимость тока коллектора ( ) от напряжения на коллекторе – эмиттере ( ) для npn – транзистора, снятая с помощью NI ELVIS –Wire Current Analyzer.

Рис. 3. DC Analysis Limits

Рис. 4. Зависимость тока коллектора ( ) от напряжения на коллекторе – эмиттере ( ) для npn – транзистора, снятая с помощью Micro-Cap.

Рис.5 Схема подключения npn–транзистора для снятия зависимости от

Вывод:

1. С увеличением тока базы проводимость коллектора увеличивается практически линейно. Это связано с тем, что при увеличении тока базы и Uб = const понижается потенциальный барьер в эмиттерном переходе (между эмиттером и базой), и соответственно возрастает ток через этот переход. Поэтому в Р слое электроны меньше рекомбинируют с дырками и больше проходят через эмиттер в базу и через базу в коллектор ( ).

2. С увеличением напряжения на коллекторе – эмиттере ( ) сначала увеличивается линейно ток на коллекторе ( ), а потом практически не изменяется. Это связано с тем, что при малом напряжении на коллекторе – эмиттере большая часть электронов уходит на рекомбинацию с дырками в Р слое транзистора, поэтому вначале ток на коллекторе маленький. Но при увеличении тока на эмиттере, ток на коллекторе увеличивается, т. к. свободных электронов становится больше. А уже при ток на коллекторе становится насыщенным, т.к. все свободные дырки рекомбинировали.

4