Описание лабораторной установки и методика определения основных параметров транзистора по его характеристикам

Лабораторная установка для исследования транзистора схематически изображена на рис. 11.3. Транзистор, измерительные приборы, резисторы с регулируемым сопротивлением (потенциометры) и источники питания (выпрямители) смонтированы на панели.

Из возможных трех различных схем включения транзисторов в электрическую цепь (с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором) в данной лабораторной работе использована схема с общим эмиттером как наиболее часто встречающаяся.

Рис. 11.3.

Для транзистора строится входная и выходная характеристики. Входная характеристика представляет собой зависимость тока базы I_б от напряжения между эмиттером и базой U_бэ при постоянном напряжении на промежутке коллектор-эмиттер U_кэ, т.е.

I_б = f(U_бэ) при U_кэ = const (рис. 11.4).

Рис. 11.4.

Выходная характеристика представляет собой зависимость тока коллектора I_к от напряжения на коллекторе относительно эмиттера U_кэ при неизменном токе базы I_б.

I_к = f(U_кэ) при I_б = const.

Задавая различные величины сил токов базы ( ), можно получить семейство выходных характеристик (рис. 11.5).

Рис. 11.5.

Усилительные свойства транзистора характеризует коэффициент усиления по току .

при U_кэ = const, (11.1)

где– изменение тока базы, вызвавшее соответствующее измене-

ние тока коллектора на величину I_к.

Величина  может достигать значений 10² и более. Для расчета  используют семейство выходных характеристик. Для этого в рабочей области характеристики транзистора, где она идет почти линейно под небольшим углом к оси напряжений U_кэ, определяют при некотором напряжении U_кэ = const изменение тока I_к, соответствующее переходу с характеристики, снятой при , к характеристике, снятой при(рис. 11.5). Изменение тока базы =–.

Используя одну из выходных характеристик, определяют выходное сопротивление транзистора:

при I_б = const, (11.2)

где – разность токов коллектора при изменениив пределах

линейной области характеристики транзистора.

По входной характеристике на ее линейном участке (см. рис. 11.5) рассчитывается параметр R_вх, называемый входным сопротивлением транзистора:

. (11.3)

Порядок выполнения работы

1. Внимательно ознакомьтесь со всеми элементами схемы лабораторной установки (рис. 11.3).

2. Ручки потенциометров R₁ и R₂ поставьте в крайнее левое положение. Включите шнуры питания выпрямителей в сеть.

3. При постоянном напряжении U_кэ снимите значения сил токов I_б при различных напряжениях между эмиттером и базой. Рекомендуется вначале проделать измерения при =0, а затем при=4 В.

В данной схеме для определения истинного значения U_бэ следует из показаний милливольтметра вычесть падение напряжения на микроамперметре, которое легко найти умножением тока базы I_б на сопротивление микроамперметра, указанное на его шкале.

П р и м е ч а н и е. Ввиду того, что в предлагаемой схеме изменение напряжения U_бэ вызывает перераспределение напряжений в коллекторной цепи и соответственно изменение показаний вольтметра, измеряющего напряжение U_кэ, необходимо в обязательном порядке перед снятием величин I_б и U_б установить на вольтметре в коллекторной цепи требуемое значение напряжений U_кэ (0 или 4 В).

4. При постоянном токе базы I_б снимите значения силы тока коллектора I_к от напряжения на коллекторе относительно эмиттера U_кэ. Измерения проведите вначале при =100 мкА, а затем при= =300 мкА.

П р и м е ч а н и е. После установки по вольтметру напряжения U_кэ не спешите снимать отсчет I_к. Рекомендуется перед этим в обязательном порядке установить по микроамперметру требуемое значение силы тока I_б (от 100 до 300 мкА).

5. Данные измерений занесите в табл. 18 и по ним постройте графики входных и выходных характеристик.

Т а б л и ц а 18. Результаты измерений

= 0 В		= 4 В		= 100 мкА		= 300 мкА
Uб, В	Iб, мкА	Uб, В	Iб, мкА	Uкэ, В	Iк, мА	Uкэ, В	Iк, мА

6. Пользуясь полученными характеристиками, определите по формулам (11.1 – 11.3) соответственно коэффициент усиления  по току, выходное R_вых и входное R_вх сопротивления транзистора.