Л.Р.№3 иссл. БТ
.docx
Таблица 3
|
Значение элементов схемы R1÷R4 и устанавливаемые пределы измерительных приборов PA1, PV1, PV2 |
R1=100 кOм, R2=50 кОм, R3=1 кОм, R4=100 Oм;
PA1 – 2 mA, PV1 – 2 B |
||||||||||||||||||||||||||
|
Uкэ = 0 В PV2 – 2 B |
Uбэ, мВ (требуемой полярности) |
420 |
450
|
475 |
500 |
525 |
550
|
575 |
600 |
625 |
650 |
700 |
|||||||||||||||
|
Iб, мкА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Uкэ = 2 В (требуемой полярности) PV2 – 20 B |
Uбэ, В (требуемой полярности) |
450 |
500
|
550 |
575 |
600 |
625
|
650 |
675 |
700 |
725 |
750 |
|||||||||||||||
|
Iб, мкА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Uкэ = 10 В (требуемой полярности) PV2 – 20 B |
Uбэ, В (требуемой полярности) |
450 |
500
|
550 |
600 |
625 |
650
|
675 |
700 |
725 |
750 |
800 |
|||||||||||||||
|
Iб, мкА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
10. Регулируя потенциометром R2 напряжение на входе транзистора и поддерживая регулятором источника (-15 В…0…15 В) неизменным напряжение на выходе, снять (согласно табл. 3) входные характеристики для заданного транзистора при его включении по схеме ОЭ: Iвх = f(Uвх) при Uвых = const.
Вычертить координатные оси для построения входных характеристик транзистора (масштаб по осям: Iб - в 1 см 10 мкА, Uэб (или Uбэ) - в 1 см 0,1 В) и построить характеристики по данным табл. 3 в единой системе координат.
11. На наборном поле стенда собрать схему
для снятия выходных характеристик для
заданного типа БТ при включении его с
общим эмиттером ОЭ, используя требуемые
функциональные модули и измерительные
приборы, согласно Рис. 12
Рис. 12
12. Начертить схему электрическую принципиальную для снятия выходных характеристик биполярного транзистора заданной структуры при его включении по схеме ОЭ, указав на ней требуемые полярности источников на входе и выходе. Транзистор VT1 изобразить по ГОСТу. Вычертить табл. 4 для снятия выходных характеристик транзистора при включении его по схеме ОЭ, обратив внимание на правильное обозначение аргумента (Uэк или Uкэ).
Таблица 4
|
Значение элементов схемы R1÷R4 и устанавливаемые пределы измерительных приборов PA1, PA2, PV1 |
R1= 47 кОм, R2= 50 кОм, R3= 1 кОм, R4= 100 Ом
|
||||||||||||||
|
PV1 – 2 B
|
PV1 – 20 B
|
||||||||||||||
|
Iб=20 мкА PA1-2mA |
Uкэ, В (требуемой полярности) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2.0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
14,0 |
||
|
Iк, мА PA2 – 2…20mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Iб=50, мкА PA1-2mA |
Uкэ, В (требуемой полярности) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2.0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
14,0 |
||
|
Iк, мА PA2 - 20mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Iб=80, мкА PA1-2mA |
Uкэ, В (требуемой полярности) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2.0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
14,0 |
||
|
Iк, мА PA2 - 20mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Iб=100, мкА PA1-2mA |
Uкэ, В (требуемой полярности) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2.0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
14,0 |
||
|
Iк, мА PA2 - 20mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Iб=150, мкА PA1-2mA |
Uкэ, В (требуемой полярности) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2.0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
14,0 |
||
|
Iк, мА PA2 – 20…200mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Iб=200, мкА PA1-2mA |
Uкэ, В (требуемой полярности) |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2.0 |
3,0 |
5,0 |
10,0 |
14,0 |
||
|
Iк, мА PA2 – 20…200mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
13. Изменяя регулятором источника (-15 В…0…15 В) напряжение на выходе схемы и поддерживая потенциометром R2 постоянным ток входа (согласно табл. 4) снять выходные характеристики для заданного транзистора при его включении по схеме ОЭ:
Iвых = f(Uвых) при Iвх = const.
Вычертить координатные оси для построения выходных характеристик транзистора при его включении по схеме ОЭ, используя масштабы по осям: Iк - в 1 см 1 мА, Uкэ (или Uэк) - в 1 см 1 В и построить характеристики по данным табл. 4 в единой системе координат.
14. Вычертить табл. 5 и 6 для записи h-параметров транзистора и его электрических параметров в рабочей точке (р.т.).
Таблица 5
|
Параметр |
h11б |
h12б |
h21б |
h22б |
|
Значение параметра |
|
|
|
|
|
Параметр |
h11э |
h12э |
h21э |
h22э |
|
Значение параметра |
|
|
|
|
Таблица 6
|
Параметр |
Iэ р.т., мА |
Uбэ р.т., В |
Iк р.т., мА |
Uкб р.т., В |
|
Значение параметра |
|
|
|
|
|
Параметр |
Iб р.т., мкА |
Uбэ р.т., В |
Iк р.т., мА |
Uкэ р.т., В |
|
Значение параметра |
|
|
|
|
15. Выбрать по указанию преподавателя рабочую точку (р.т.) и нанести ее на входные и выходные характеристики.
16. Выполнить построения на входных и выходных характеристиках для определения h- параметров транзистора, рассчитать их и занести результаты в табл. 5.
17. Занести электрические параметры транзистора в рабочей точке в табл. 6
18. Сделать вывод по результатам исследования биполярного транзистора в различных включениях.
Методические указания по выполнению лабораторной работы
К п. 1. При выполнении работы исследуют транзистор КТ502 структуры p - n - p, либо КТ503 структуры n - p - n. Тип исследуемого транзистора задаётся преподавателем.
К п. 2 Сборку схемы выполнить на наборном поле стенда, используя комплектные модули, с обозначением согласно заданной схемы и размерностью, указанной в табл. 1.
В качестве измерительных приборов PA1 и PV1 –использовать мультиметры, расположенные на передней панели стенда с соответствующими установками.
В качестве измерительного прибора PV2 –использовать автономный мультиметр, установленный в режим измерения постоянного напряжения.
В качестве источника входного сигнала использовать источник ±15 В у которого с общей точкой необходимо соединить “-” при исследовании БТ структуры p – n – p, и “+” при исследовании БТ структуры n – p – n.
В качестве источника, питающего выходную цепь, использовать источник -15…0…15 В, который перед включением в схему необходимо предварительно регулятором с использованием внешнего прибора установить на “0”. Далее с общей точкой соединить “+” клемму источника при исследовании БТ структуры p – n – p, и “-” клемму источника при исследовании БТ структуры n – p – n.
К п. 5 и 11 Сборку схемы выполнить на наборном поле стенда, используя комплектные модули, с обозначением согласно заданной схемы и размерностью, указанной в табл. 2 (для БТ структуры p – n – p ), либо табл. 4 (для БТ структуры p – n – p).
В качестве измерительных приборов PA2 и PV1 –использовать мультиметры, расположенные на передней панели стенда с соответствующими установками.
В качестве измерительного прибора PА1 –использовать автономный мультиметр, установленный в режим измерения постоянного тока.
В качестве источников входного и выходного сигналов использовать те, которые указаны в пункте 2.
К п. 8 Сборку схемы выполнить на наборном поле стенда, используя комплектные модули, с обозначением согласно заданной схемы и размерностью, указанной в табл. 3.
В качестве измерительных приборов PA1 и PV1 –использовать мультиметры, расположенные на передней панели стенда с соответствующими установками.
В качестве измерительного прибора PV2 –использовать автономный мультиметр, установленный в режим измерения постоянного напряжения.
В качестве источника входного сигнала использовать источник ±15 В у которого с общей точкой необходимо соединить “+” при исследовании БТ структуры p – n – p, и “-” при исследовании БТ структуры n – p – n.
В качестве источника, питающего выходную цепь, использовать источник -15…0…15 В, который перед включением в схему необходимо предварительно регулятором с использованием внешнего прибора установить на “0”. Далее с общей точкой соединить “+” клемму источника при исследовании БТ структуры p – n – p, и “-” клемму источника при исследовании БТ структуры n – p – n.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Почему концентрация примеси в эмиттере значительно больше, чем в базе?
2. Каковы особенности активного режима работы транзистора?
3. Как транзистор переводят в режим насыщения?
5. Как добиваются режима отсечки?
6 . Какие электрические параметры характеризуют рабочую точку транзистора?
7. Почему ток коллектора при постоянном токе эмиттера (для включения ОБ) не зависит от напряжения между коллектором и базой?
8. Как работает транзистор типа p-n-p? Пояснить на схеме включения
9. Как работает транзистор типа n-p-n? Пояснить на схеме включения
10. Расскажите о семействах статических характеристик транзистора.
11. Изобразите семейство выходных характеристик транзистора при включении с общим эмиттером. Объясните.
12. Изобразите схемы включения биполярных транзисторов типов p-n-p и n-p-n в режимах отсечки, насыщения и активном.
13. Укажите области активного режима, отсечки и насыщения на статических характеристиках транзистора с общим эмиттером
14. Как определяются h-параметры по статическим характеристикам транзистора?
15. Чем объясняется разница в численных значениях h11б и h11э?
16. Почему h21э значительно больше единицы?
17. Чем объясняется высокая надежность и экономичность современных транзисторов?
18. Расскажите об известных Вам разновидностях транзисторов по конструктивно - технологическому признаку.
19. Каким параметром оценивается эффективность эмиттера?
20. Как объяснить определение транзистора “биполярный”?
21. Расскажите об особенностях схемы включения транзистора с общим эмиттером и ее преимуществах.
22. Почему транзистор называют активным четырехполюсником?
23. Какая схема отличается большей температурной стабильностью с общей базой или с общим эмиттером? Ответ объясните.