Контрольні питання.

1. Чому діод має таку назву?

2. Навіщо потрібно випрямляти змінний струм?

3. Поясніть призначення трансформатора в схемі джерела живлення.

4. Прослідкуйте шлях струму через двонапівперіодний випрямляч .

5. Що таке «пульсуюча напруга»?

6. Що означають назви випрямлячів «однонапівперіодний» та «двонапівперіодний»?

7. Що фільтрує той фільтр, який знаходиться в складі джерела живлення?

Лабораторна робота №7 Дослідження біполярного транзистора

Мета роботи: вивчити особливості роботи біполярного транзистора, виконати дослідження статичних характеристик.

Стислі теоретичні відомості

Транзистор – це електронний прилад, значення якого в сучасній електроніці величезне. Транзистори є основним елементом більшості електронних пристроїв, які застосовуються в промисловості, на транспорті, в медицині, під час наукових досліджень, в електропобутовій техніці тощо.

Транзистори виготовляються з напівпровідників.

В сучасній електроніці використовують напівпровідники з різним типом провідності. В одному типі основними носіями електричних зарядів є електрони. Ці елементарні частинки вважаються зарядженими негативно, Тому такі матеріали звуться напівпровідниками з n-провідністю або напівпровідниками n-типу.

В провідниках іншого типу основні носії зарядів, так звані „дірки”, заряджені позитивно. Вони носять назву напівпровідників з p-провідністю або напівпровідників p-типу.

Втранзисторі може бути кілька складових частин (областей) з різним типом провідності. В лабораторній роботі досліджуютьсябіполярні транзистори. Вони складаються з трьох областей з різними типами провідності (рис. 7.1.а). Середня область називається базою, суміжні з нею області – емітером і колектором. Між базою і емітером та між базою і колектором існують так звані p-n переходи.

В

Рис. 7.1

біполярних транзисторах провідність бази завжди відмінна від провідності емітера та колектора. Транзистор, в якому база маєp-провідність, а емітер та колектор n-провідність, носять назву транзисторів типу n-p-n (рис. 7.1.б). Якщо у бази транзистора n-провідність, а у емітера і колектора – p-провідність, він називається транзистором типу p-n-p (рис. 7.1.в).

Принципи дії транзисторів різного типу аналогічні.

В разі розгляду електричних процесів в транзисторі струмам та напругам надають індекси відповідно до назв його областей. Струм, який тече через колектор позначають I_К, струм через базу позначають I_Б, струм через емітер позначають I_Е.

Напругу між колектором та емітером позначають U_КЕ, напругу між базою та емітером позначають U_{БЕ ,} напругу між колектором та базою позначають U_КБ.

Робота транзистора, як і будь якого електронного пристрою, оцінюється за допомогою характеристик і параметрів. В лабораторній роботі студенти виконують експеримент для визначення двох характеристик транзистора – вхідної і вихідної – та одного параметра – коефіцієнта підсилення по струму.

Вхідна характеристика – це залежність базового струму I_Б від напруги U_БЕ (рис. 7.2.б). Транзистор має не одну, а кілька вхідних характеристик. Причина цього в тому, що залежність І_Б = f ( U_БЕ) змінюється в залежності від напруги живлення транзистора. Тому на відповідній координатній площині розташовують сімейство характеристик.

В

I_б1

I_б2

I_б4

ихідна характеристика – це залежність струмуІ_К від напруги U_КЕ (рис. 7.2.а). Для транзистора прийнято також визначати сімейство вихідних характеристик, які знімають в умовах різних значень базового струму І_Б.

а) б)

Рис.7.2.

Принцип посилення електричних сигналів транзистором можна пояснити таким чином: малий приріст струму бази викликає значно більший приріст струму колектора.

Здатність транзистора підсилювати сигнали кількісно оцінюється через коефіцієнт підсилення по струму, який позначається літерою α. Його можна визначити за допомогою вихідних характеристик. Він дорівнює відношенню приросту струму колектора до приросту струму бази

α = .

Тут ΔІ_К дорівнює різниці двох значень І_К1 та І_К2, а ΔІ_Б – різниці двох відповідних значень І_Б1 та І_Б2.