Отчеты по Электронике / Иследование биполярного транзистора

Самарский Государственный Технический Университет

Электротехнический факультет

Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий

Лабораторная работа

<<Биполярный транзистор>>

Выполнил студент

1 ЭТФ 3

Кузнецов Алексей

Самара 2012

Краткая теория

Биполярный транзистор  — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы (n (negative) — электронный тип примесной проводимости, p (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от других разновидностей, основными носителями являются и электроны, и дырки (от слова «би» — «два»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.

Электрод, подключённый к центральному слою, называют базой, электроды, подключённые к внешним слоям, называют коллектором иэмиттером. На простейшей схеме различия между коллектором и эмиттером не видны. В действительности же главное отличие коллектора — бо́льшая площадь p — n-перехода. Кроме того, для работы транзистора абсолютно необходима малая толщина базы.

Биполярный точечный транзистор был изобретен в 1947 году, в течение последующих лет он зарекомендовал себя как основной элемент для изготовления интегральных микросхем, использующих транзисторно-транзисторную, резисторно-транзисторную и диодно-транзисторную логику.

Результаты экспериментов.

Эксперимент 1. Определение статического коэффициента передачи тока транзистора.

1. Напряжение источника ЭДС ЕБ - 5.7В

Ток базы транзистора IБ - 0.150мА

Ток коллектора транзистора Iк - 8.901мА

Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ - 10В

Статический коэффициент передачи Bdc - 59.34

2. Напряжение источника ЭДС ЕБ -2.68В

Ток базы транзистора IБ - 0.02мА

Ток коллектора транзистора Iк - 3.382мА

Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ - 10В

Статический коэффициент передачи Bdc - 169.1

3. Напряжение источника ЭДС ЕБ -5В

Ток базы транзистора IБ - 0.170мА

Ток коллектора транзистора Iк - 3.131мА

Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ - 5В

Статический коэффициент передачи Bdc - 18.5

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора.

Обратный ток коллектора Iко =0.333uB

Ток базы транзистора IБ= -6.670рА

Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ=5В

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Iк=f(Ek)		Ek(B)
ЕБ (В)	IБ (мкА)	0.1	0.5	1	10	20
1.66	10	0.254	1.341	1.35	1.515	1.702
2.68	20	0.509	2.95	2.97	3.302	3.734
3.68	30	0.759	4.984	4.615	5.176	5.802
4.68	40	1.005	6.284	6.267	7.617	7.873
5.7	50	1.252	7.884	7.937	8.901	9.972

Расчет по результатам измерений. Коэффициент передачи тока BАС = 45.47

Эксперимент 4. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

График зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер.

Расчет по результатам измерений. Сопротивление rвх =216.4372

Эксперимент 5. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОБ.

График зависимости тока эмиттера от напряжения база-эмиттер.

Дифференциальное сопротивление база-эмиттер:RЭ = 7,434 Ом.

Ответы на вопросы.

1.  Ток коллектора зависит от тока базы и сопротивления нагрузки. Чем больше ток базы тем больше ток коллектора. А в режиме насыщения дальнейшее увеличение тока базы не приводит к увеличению тока коллектора. В базу транзистора подаются значительно меньшие токи чем протекают через коллектор. Соотношение токов коллектора и базы называются коэфицентом усиления транзистора.

2. Да. Прямопропорционально.

3. В режиме отсечки оба перехода транзистора находятся в закрытом состоянии. Структура транзистора и потоки носителей в режиме отсечки приведены на рис. 3.8. Как видно из рисунка, сквозные потоки электронов в режиме отсечки отсутствуют. Через переходы транзистора протекают потоки неосновных носителей заряда, создающие малые и неуправляемые тепловые токи переходов. База и переходы транзистора в режиме отсечки обеднены подвижными носителями заряда, в результате чего их сопротивления оказываются очень высокими. Поэтому часто считают, что транзистор, работающий в режиме отсечки, представляет собой разрыв цепи. Режимы насыщения и отсечки используются при работе транзисторов в импульсных (ключевых) схемах.

4. Входная характеристика представляет собой зависимость силы тока базы от напряжения база-эмиттер при постоянном напряжении коллектор-эмиттер. Она имеет такой же вид, как прямая ветвь ВАХ полупроводникового диода. Выходные характеристики биполярного транзистора при схеме включения с общим эмиттером представляют собой зависимости силы тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при различных постоянных значениях тока базы.

5. Ток эмиттера и напряжение база-эмиттер

связаны экспоненциальной зависимостью, описывающей вольтамперную

характеристику диода, смещенного в прямом направлении.

6. Нет. Зависит от коэффициента передачи тока.

7. Нет. rэ=25/ Iэ

8. Незначительное, можно считать что дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер приблизительно равно.