Министерство образования и науки рф

Марийский государственный технический университет

Исследование статических и динамических характеристик полупроводниковых транзисторов

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электроника»

Йошкар – Ола

2011 год

Лабораторная работа №2

Исследование статических и динамических характеристик

полупроводниковых транзисторов

1. Полупроводниковые транзисторы

В зависимости от принципа действия полупроводниковые транзисторы делятся на две группы: биполярные и униполярные (полевые).

1.1.Биполярные транзисторы.

Биполярным транзистором называется полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими «p-n» переходами. Биполярные транзисторы различаются по структуре. В зависимости от чередования областей различают «p-n-p» и «n-p-n» транзисторы.

Рис. 1. Биполярные транзисторы типа «p-n-p» (а) и «n-p-n» (б).

Транзисторы также подразделяются по частоте, по мощности и по другим признакам. В зависимости от материала транзисторы делятся на германиевые (ГТ или 1T) и кремниевые (КТ или 2T). В биполярных транзисторах управление происходит током.

Важнейшим параметрами любого транзистора являются дифференциальный коэффициент передачи тока из эмиттера в коллектор α и дифференциальный коэффициент передачи тока из базы в коллектор β.

приUкэ –const(обычно α=0,9÷0,99),

при Uкэ –const

Усилители на транзисторах характеризуются коэффициентом усиления по току K_I, по напряжениюK_Vи по мощности K_P.

Различают три схемы включения транзисторов: с общей базой ОБ, с общим эмиттером ОЭ и с общим коллектором ОК (эмиттерный повторитель).

Рис. 2. Схема включения транзисторов с общей базой.

Рис. 3. Схема включения транзисторов с общим эмиттером.

т.к.

Рис. 3. Схема включения транзисторов с общим коллектором.

Наиболее распространенная схема является схема с ОЭ. Она обеспечивает усиление по току и по напряжению. Схема с ОК обеспечивает усиление только по току и по мощности. Применяется для согласования тока коллектора, имеет большое входное сопротивление и небольшое выходное.

1.2.Статические характеристики биполярных транзисторов.

Статические характеристики представляют собой графические зависимости между токами, протекающими в цепях транзистора, и напряжениями на его выходах. Эти характеристики используются в расчетах и при анализах электронных схем. Различают входные и выходные характеристики. Характеристики приводят в справочниках или снимаются экспериментальным путем.

Статические характеристики для схем с ОЭ приведены на рис.3.

Рис. 3. Входная характеристика Iб=f(Uбэ) приUкэ-const(а),

выходная характеристика Iк=f(Uкэ) приIб-const(б).

Входная характеристика отражает зависимость тока базы I_бот напряжения на входе базыU_бэ, Iб=f(U_бэ) приU_кэ-const.

Выходная характеристика отражает зависимость тока коллектора I_Кот напряженияUкэ,Iк=f(Uкэ) приI_б-const.

На выходной характеристике можно выделить три зоны:

1 – зону отсечки I

2 – режим усиления II

3 – режим насыщения III