1. Лабораторная работа № 1

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Цель работы: изучение устройства, свойств, вольт-амперных характеристик и параметров биполярных транзисторов; приобретение навыков в исследовании полупроводниковых приборов.

1.1. Описание схем опытов

1.1.1. Объекты исследования:

* Q1 – биполярный транзистор типаn-p-n;

1.2. Экспериментальное исследование

1.2.1. Вложенный анализ DC Sweep. Характеристики биполярного транзистора BJT.

Задача 1.1

Для получения характеристик транзисторов можно использовать вложенный анализ DCSweep. Покажем, как можно получить характеристики для биполярного транзистора. Создадим схему, показанную ниже:

Рис.1.1 Схема включения с общим эмиттером

Настроим вложенный анализ DCSweep. Во внутреннем цикле будем изменять значениеот 1 до 15В с шагом 10мВ, а значение токаот 0 до 100 мкА с шагом 10мкА. Выбрать в менюSimulate-Analyses-DCSweepи введем данные в диалоговом окне:

Source 1: выбрать ; Start value: 0V; Stop value:15V; Increment:0,01V

Активировать Use source 2

Source 2: выбрать ; Start value:0A; Stop value:0,0001A; Increment:1e-5A.

При использовании настроек, которые даны на верхней вкладке, при любом значении напряжениебудет изменяться от 0 до 15 В с шагом в 10 мВ. Другими словами, сначала значение токабудет равно 0, а напряжениебудет изменяться от 0 до 15 В; затем значениеIBбудет изменено на 10 мкА, а напряжениеснова будет изменяться от 0 до 15 В, и так далее. Вложенный анализDCSweepбудет включать одиннадцать кривых().

Далее нужно указать выходную переменную. Нас интересует коллекторный ток транзистораQ1. Можно отобразить значение тока двумя способами. Добавим в график ток коллектораIQ1(C), так как этот ток имеет правильное направление. Щелкнем по вкладкеOutputvariablesи добавьтеIQ1(C). Нажмем кнопкуSimulate, чтобы выполнить моделирование и добавить ток коллектора в график.

Полученные передаточные кривые представляют собой семейство выходных характеристик для биполярного транзистора.

Таблица 1.1

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
,В	0-5	0-6	0-7	0-8	0-9	0-10	0-11	0-12	0-13	0-14	0-15	0-16	0-17	0-18	0-19
Increment мВ	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	90	80	70	60	50
,мкА	0-50	0-60	0-70	0-80	0-90	0-100	0-90	0-80	0-70	0-60	0-50	0-100	0-90	0-80	0-70
Increment мкА	5	5	10	10	10	20	10	10	10	5	5	20	10	10	10

Вариант	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
,B	0-20	0-5	0-6	0-7	0-8	0-9	0-10	0-11	0-12	0-13
Increment мВ	40	30	20	10	20	30	40	50	60	70
,мкА	0-60	0-50	0-100	0-90	0-80	0-70	0-60	0-50	0-100	0-90
Increment мкА	5	5	20	10	10	10	5	5	20	10

Задача 1.2

Получение вольт-амперных характеристик биполярного транзистора BJT2N3904 с помощьюIV-плоттера.

На панели измерителей найти и добавить IV-плоттер. Чтобы понять как соединить плоттер и транзистор нужно открыть плоттер двойным нажатием мыши на него. Заменить тестируемый образец с диода на транзистор. В правой нижней части экрана отобразиться схема подключения. Собрать схему. Настроим параметры плоттера. Нажать кнопку «Simulateparam» и задать параметры моделирования использую вариант предыдущей задачи. После задания параметров запустить симуляцию.

Используйте для симуляции варианты предыдущего примера.

Задача 1.3

Включить схему эксперимента (рис. 1.2). Открыв панель источника I1, установить минимальное значение тока базыиз указанных в табл. 1.2). Последовательно задавая значения постоянного напряжения на выходеV1 из ряда, указанного в табл. 1.2), измерить при каждом значенииток коллектораи напряжение на базе. Данные занести в соответствующую таблицу. Эту же процедуру повторить при других (указанных в табл. 1.2) значениях тока базы.

Рис. 1.2. Схема опыта для исследования ВАХ биполярного транзистора

Таблица 1.2

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
, мкА	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25

Измерить параметры (,мА), (,мкА) и (,В) при значениях=0; 0,5; 1; 2; 4; 7; 10