Лаба 2 / ЛР 2
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем (КИБЭВС)
ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА
Отчет по лабораторной работе №2
по дисциплине «Электроника и схемотехника»
Вариант №4
|
Студент гр. 723-1 |
||
|
_________ |
||
|
22.12.2024 Руководитель |
||
|
доцент каф. КИБЭВС, к.т.н., доцент |
||
|
________ Мальчуков А.Н. |
||
|
22.12.2024 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Введение
Цель работы – исследование режимов работы биполярного транзистора.
Постановка задач на лабораторную работу:
Собрать схему для транзистора 2N2925 в нормальном активном режиме и режиме насыщения. Получить показания для 𝑈бэ и 𝑈кэ. Вычислить ток коллектора 𝐼к, сопротивление перехода 𝑅кэ и коэффициент усиления по току 𝛽𝐷𝐶 последовательно устанавливая сопротивление 𝑅1: 0,4, 0,6, 0,8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 40, 60, 80, 100 кОм. Определить границы активного режима и режима насыщения.
Собрать схему для исследования транзистора 2N2925 в режиме отсечки.
Собрать схему для исследования транзистора 2N2925 в инверсном режиме, записать значения Uн, Iу.
Сделать выводы о проделанной работе.
1 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В АКТИВНОМ РЕЖИМЕ И НАСЫЩЕНИЯ
На рисунках 1.1, 1.2, 1.3 и 1.4 показана работа транзистора в активном режиме и режиме насыщения.
Рисунок 1.1 – Работа транзистора в режиме
насыщения при Iб = 10,29 мА
Рисунок 1.2 – Работа транзистора в режиме насыщения при Iб = 0,7051 мА
Рисунок 1.3 – Работа транзистора в активном режиме при Iб = 0,6045 мA
Рисунок 1.4 – Работа транзистора в активном режиме при Iб = 0,04287 мA
На схемах были измерены 𝑈бэ, 𝑈кэ, 𝐼б, 𝐼э. После были вычислены 𝐼к, 𝑅кэ и 𝛽𝐷𝐶 с помощью формул:
(1.1)
(1.2)
(1.3)
Таблица 1 – Таблица результатов работы транзистора в активном режиме и режиме насыщения.
R1,кОм |
Uбэ,мВ |
Uкэ,мВ |
Iб,мА |
Iк,мА |
Rкэ,Ом |
βdc |
Режим |
0,4 |
883,2 |
81,49 |
10,29 |
49,19 |
1,6566 |
4,780369 |
Насыщения |
0,6 |
844,6 |
86,96 |
6,926 |
49,124 |
1,7702 |
7,092694 |
Насыщения |
0,8 |
824,6 |
91,54 |
5,22 |
49,08 |
1,8651 |
9,402299 |
Насыщения |
1 |
812,4 |
94,49 |
4,188 |
49,042 |
1,9267 |
11,71012 |
Насыщения |
2 |
787,2 |
109,8 |
2,106 |
48,904 |
2,2452 |
23,22127 |
Насыщения |
3 |
778,5 |
119,6 |
1,407 |
48,803 |
2,4506 |
34,68586 |
Насыщения |
4 |
774,1 |
127,2 |
1,056 |
48,724 |
2,6106 |
46,14015 |
Насыщения |
5 |
771,4 |
133,5 |
0,8458 |
48,6642 |
2,74329 |
57,5363 |
Насыщения |
6 |
769,6 |
139 |
0,7051 |
48,6049 |
2,85979 |
68,93334 |
Насыщения |
7 |
768,3 |
144 |
0,6045 |
48,5555 |
2,96567 |
80,32341 |
Насыщения |
8 |
767,3 |
148,6 |
0,5291 |
48,5109 |
3,06322 |
91,68569 |
Насыщения |
9 |
766,5 |
152,9 |
0,4704 |
48,4696 |
3,15455 |
103,0391 |
Насыщения |
10 |
765,9 |
157 |
0,4234 |
48,4266 |
3,24202 |
114,3755 |
Насыщения |
20 |
762,9 |
198,6 |
0,2119 |
48,0181 |
4,13594 |
226,6074 |
Насыщения |
40 |
750,3 |
1478 |
0,1062 |
35,2238 |
41,9602 |
331,6742 |
Активный |
60 |
739 |
2444 |
0,07102 |
25,5489 |
95,6594 |
359,7435 |
Активный |
80 |
731,1 |
2997 |
0,05336 |
20,0266 |
149,650 |
375,3118 |
Активный |
100 |
724,9 |
3356 |
0,04275 |
16,4272 |
204,294 |
384,2632 |
Активный |
Судя по данным, приведенным в таблице, работа транзистора в режиме насыщения происходит при токе базы равному 0,2119 мА и больше, а работа транзистора в активном режиме начинается при токе базы равному 0,1062 мА и меньше.
2 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В РЕЖИМЕ ОТСЕЧКИ
На рисунке 2.1 представлена работа транзистора в режиме насыщения
Рисунок 2.2 – Работа транзистора в активном режиме
На рисунке 2.2 транзистор работает в активном режиме, потому что Uкэ (144 мВ) больше Uбэ (768,3 мВ).
На рисунке 2.3 представлена работа транзистора в режиме отсечки.
Рисунок 2.3 – Работа транзистора в режиме отсечки
На рисунке 2.3 транзистор работает в режиме отсечки, потому что через участок э-к не течет ток (значения на амперметрах равно нулю).
3 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В ИНВЕРСНОМ РЕЖИМЕ
На рисунке 3.1 представлена работа транзистора в активном режиме или насыщения.
Рисунок 3.1 - Работа транзистора в активном режиме или насыщения.
На рисунке 3.1 транзистор работает в активном режиме или насыщения, потому что можно увидеть ток утечки Iу (-1,186 мА).
На рисунке 3.2 представлена работа транзистора в инверсном режиме.
Рисунок 3.2 – Работа транзистора в инверсном режиме
На рисунке 3.2 транзистор работает в инверсном режиме, потому что можно увидеть напряжение Uн на нагрузке R3 (2,573 В)
Заключение
В ходе работы были выполнены все поставленные задачи, получены навыки работы со схемами, содержащими транзистор, в программе Electronics Workbench. Были сняты значения 𝑈бэ, 𝑈кэ, 𝐼б, 𝐼э и вычислены значения 𝐼к, 𝑅кэ и 𝛽𝐷𝐶 транзистора 2N2925 в активном режиме и режиме насыщения. Были приведены пояснения к показаниям приборов, согласно режиму работы транзистора. Было определено, что работа транзистора в режиме насыщения происходит при токе базы равному 0,2119 мА и больше, а работа транзистора в активном режиме начинается при токе базы равному 0,1062 мА и меньше. Исследована работа транзистора в режиме отсечки и в инверсном режиме. Были получены значения:
Uн = 2,573 В;
Iу = -1,186 мА.
Томск 2024