Лаба 1-11 схематех Мусурманкулов Нурбол / Лаба 3 схематех. Мусурманкулов Н..doc.docx

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

Аэроғарыштық және ақпараттық технологиялар факультеті

«Компьютерлік технологиялар» кафедрасы

Аналогтық құрылғылардың схемотехникасы

№3 зертханалық жұмыс

Тақырыбы: Биполярлық транзисторды зерттеу

Орындаған: Втк-13-2 тобының студенті Мусурманкулов Нурбол.

Тексерген: аға оқытушы Мусапирова Г.Д.

Алматы, 2015

Кіріспе

Берілген зертханалық жұмыс биполярлық транзистордың сипаттамаларын қарастыруға бағытталған.

Биполярлық транзистор – қуатты күшейтуге арналған, электр өтімділігі ауысып отыратын үш облыстан тұратын электронды аспап.

Биполярлық транзисторларда ток екі типті заряд тасымалдаушылардың қозғалысымен анықталады: электрондар және кемтіктер. Үш қабатты жартылай өткізгіштік құрылымның көмегімен екі р-п өтпесі құрылады.

Электрондық және кемтіктік өткізгіштік аймақтарының ауысып отыруына байланысты үш қабатты құрылым екі түрлі болуы мүмкін: р-п-р және п-р-п. Осыған байланысты биполярлық транзисторлар екі типке бөлінеді.

Жұмыстың мақсаты

• биполярлық транзистордың кіріс және шығыс ВАС-сын алу;

• транзистордың һ-параметрлерін анықтау.

Жұмыс тапсырмасы

1. U_кэ = 0В коллекторлық кернеуге сәйкес транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамаларын құру;

2. U_кэ = 5В коллекторлық кернеуге сәйкес транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамаларын құру;

3. U_кэ = 10В коллекторлық кернеуге сәйкес транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамаларын құру;

4. базалық токты 0-ден 100 мкА-ге дейін өзгерте отырып, транзистордың I_к =f(U_кэ) шығыс сипаттамаларын құру.

Жұмыстың орындалу реті

1. PU 2000 стендіндегі суретке сәйкес сұлбасы бар ЕВ-111 баспа тақшасын орнату;

2. U_кэ = 0В коллекторлық кернеуге сәйкес транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамасын құру үшін 3.1-суреттегі сұлбаны жинау;

3. Rv1 айнымалы резистор көмегімен базалық токты 10 мкА интервалымен өзгерту, U_бэ базалық кернеудің өлшенген мәндерін 3.1-кестеге енгізу;

3.1-сурет. Коллектордағы кернеу нөлге тең болғандағы биполярлық транзистордың кіріс сипаттамаларын алу сұлбасы

4. 3.2-суретке сәйкес сұлбаны жинап, U_кэ = 5В және U_кэ = 10В коллекторлық кернеуге сәйкес транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамасын құру;

5. PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен U_кэ = 5В коллекторлық кернеуді орнату;

6. Rv1 айнымалы резистор көмегімен базалық токты өзгерту, U_бэ базалық кернеудің өлшенген мәндерін 3.2-кестеге енгізу;

7. PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен U_кэ = 10В коллекторлық кернеуді орнату;

8. Rv1 айнымалы резистор көмегімен базалық токты өзгерту, U_бэ базалық кернеудің өлшенген мәндерін 3.2-кестеге енгізу;

3.2-сурет. Коллектордағы кернеу 5В және 10В болғандағы биполярлық транзистордың кіріс сипаттамаларын алу сұлбасы

9. 3.3-суретке сәйкес сұлбаны жинап, нөлге тең базалық токқа сәйкес транзистордың I_к = f(U_кэ) шығыс сипаттамасын құру;

10. PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен коллекторлық кернеуді 0-ден 9В-қа дейін 1В интервалымен өзгерту, коллектор тогы мәндерін 3.3-кестеге енгізу;

11. 3.4-суретке сәйкес сұлбаны жинап, базалық ток мәндеріне сәйкес транзистордың I_к = f(U_кэ) шығыс сипаттамасын құру;

12. Rv1 айнымалы резистор көмегімен 20 мкА базалық токты орнату, PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен коллекторлық кернеуді 0-ден 9В-қа дейін 1В интервалымен өзгерту, коллектор тогы мәндерін 3.3-кестеге енгізу;

3.3-сурет. Нөлге тең базалық токқа сәйкес транзистордың шығыс сипаттамасын алу сұлбасы

13. Берілген база токтарына сәйкес I_к = f(U_кэ) сипаттамаларын алу.

3.4-сурет. База тогының берілген мәндеріне сәйкес биполярлық транзистордың шығыс сипаттамаларын алу сұлбасы

Жұмыстың орындалуы

Транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамасын құру үшін 3.1-суреттегі сұлбаны жинадым.

Rv1 айнымалы резистор көмегімен базалық токты 10 мкА интервалымен өзгертіп, U_бэ базалық кернеудің мәндерін 3.1-кестеге енгіздім.

3.1-кесте

R, kOm	430	210	140	105	85	70	60	52	47	42
Iб, µA	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Uбэ, В	0,65	0,67	0,68	0.69	0.696	0.70	0.705	0.708	0.711	0.714

I_б, µA

U_бэ, В

Транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамасы

3.2-суретке сәйкес сұлбаны жинадым.

PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен U_кэ = 5В коллекторлық кернеуді орнатып, Rv1 айнымалы резистор көмегімен базалық токты өзгертіп, U_бэ базалық кернеудің мәндерін 3.2-кестеге енгіздім.

Бұдан кейін PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен U_кэ = 10В коллекторлық кернеуді орнатып, Rv1 айнымалы резистор көмегімен базалық токты өзгертіп, U_бэ базалық кернеудің мәндерін 3.2-кестеге енгіздім.

3.2-кесте

R	430	140	85	60	42	31
Iб, µA	10	30	50	70	100	130
Uбэ, В Uкэ=5В	0.671	0.701	0.714	0.723	0.732	0.74
Uбэ, В Uкэ=10В	0.692	0.721	0.734	0.743	0.752	0.76

U_кэ = 5В және U_кэ = 10В коллекторлық кернеуге сәйкес транзистордың I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамасын құрдым.

I_б, µA U_кэ = 5В U_кэ = 10В

U_бэ, В

I_б, µA

3.3-суретке сәйкес сұлбаны жинадым.

PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен коллекторлық кернеуді 0-ден 9В-қа дейін 1В интервалымен өзгертіп, коллектор тогы мәндерін 3.3-кестеге енгіздім.

Нөлге тең базалық токқа сәйкес транзистордың I_к = f(U_кэ) шығыс сипаттамасын құрдым.

3.4-суретке сәйкес сұлбаны жинадым.

Rv1 айнымалы резистор көмегімен 20 мкА базалық токты орнатып, PS-1 тұрақты қорек көзі көмегімен коллекторлық кернеуді 0-ден 9В-қа дейін 1В интервалымен өзгерттім, коллектор тогы мәндерін 3.3-кестеге енгіздім.

3.3-кесте

Iб, µA	Iк, mА Uкэ=1В	Iк, mА Uкэ=2В	Iк, mА Uкэ=3В	Iк, mА Uкэ=4В	Iк, mА Uкэ=5В	Iк, mА Uкэ=6В	Iк, mА Uкэ=7В	Iк, mА Uкэ=8В	Iк, mА Uкэ=9В
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
20	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2	-2
40	-4	-4	-4	-4	-4	-4	-4	-4	-4
60	-6	-6	-6	-6	-6	-6	-6	-6	-6
80	-8	-8	-8	-8	-8	-8	-8	-8	-8
100	-10	-10	-10	-10	-10	-10	-10	-10	-10

Берілген база токтарына сәйкес I_к = f(U_кэ) сипаттамаларын алу.

I_к, mА

U_кэ, В

Есептеу тапсырмалары

1) 3.5-суретте көрсетілгендей транзистордың U_кэ= 0В, U_кэ= 5В и U_кэ= 10В коллекторлық кернеулерге сәйкес I_б = f(U_бэ) кіріс сипаттамаларын бір графикте тұрғызу. Жоғары бағытталған аймақтың ортасында орналасқан облыс үшін сипаттамалардан h₁₁ және h₁₂ параметрлерін графиктік түрде анықтау.

h₁₁ = ΔU_бэ / ΔI_б – транзистордың кіріс дифференциалдық кедергісі,

h₁₁ = (0.714 – 0.65)/(100 – 10)*10⁶ = 711 Ом

h₁₂ = ΔU_бэ / ΔU_кэ = ΔU_бэ¹/(10В-5В) – ішкі кері байланыс коэффициенті.

h₁₂ = (0.714 – 0.65)/(0.74 – 0.671) = 0.93

3.5-сурет 3.6-сурет

2) База тогының 3.3-кестедегі мәндеріне сәйкес транзистордың I_к=f(U_кэ) шығыс сипаттамаларын бір графикте тұрғызу. 3.6-суретте көрсетілгендей сипаттамалардың ортасына жуық орналасқан облыс үшін h₂₁ және h₂₂ параметрлерін графиктік түрде анықтау.

h₂₂= ΔI_к / ΔU_кэ –транзистордың шығыс дифференциалдық өткізгіштігі,

h₂₂ = 10^-2/9 = 0.001 Ом^-1

h₂₁ = ΔI_к¹/ ΔI_б = ΔI_к¹/( I_б¹¹¹-I_б¹¹) – база тогының берілу коэффициенті.

h₂₁ = 10^-2/10^-4 = 100

Қорытынды

Берілген зертханалық жұмыс барысында биполярлық транзистордың вольтамперлік сипаттамалары алынды және талданды. Графиктер арқылы транзистордың һ-параметрлері анықталды.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника: Учебник для вузов. /Под ред. О. П. Глудкина. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005. – 768 с.

2. Гусев В. Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2006. – 799 с.

3. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 704 с.

4. Пейтон А.Д., Волш. В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. – М..: Бином, 2004. – 352 с.