48

Подключите источник питания ИК светодиода к выходам генератора стандартных функций FGEN на макетной плате. Соедините выход фототранзистора с каналами AI0+/-. Эта электрическая цепь представляет простой оптический канал передачи данных. На макетной плате электрическая цепь представляет собой следующее:

ТРЁХПОЛЮСНИКИ

Лучший способ изучения работы транзистора – это анализ его характеристических кривых. Транзистор это усилитель силы тока. База транзистора контролирует поток носителей заряда через транзистор от коллектора к эмиттеру. Подсоедините транзистор КТ660А (импортный аналог – 2N4401) или КТ685В (импортный аналог – 2N4403) к контактным разъёмам макетной платы так, чтобы эмиттер был соединён с DUT-, коллектор с DUT+, а база с BASE. Транзистор КТ660А (2N4401) является

транзистором типа n-p-n, а КТ685В (2N4403) – транзистором типа p-n-p.

Запустите NI ELVISmx Instrument Launcher, загрузите анализатор вольтамперных характеристик трехполюсников (3-Wire). На экране появится лицевая панель виртуального прибора NI ELVISmx Three-Wire Current-Voltage Analyzer. Этот виртуальный прибор позволяет измерить вольтамперную характеристику (ВАХ) трёхполюсников, частным случаем которых являются полупроводниковые транзисторы.

Выберите правильный тип измеряемого транзистора в поле Transistor Type. Установите следующие пределы изменения напряжения на коллекторе Collector Voltage Sweep и тока базы Base Current Sweep:

49

Замечание. Особое внимание стоит уделить типу используемого транзистора. Полупроводниковые транзисторы подразделяются на две большие группы: принцип работы одной основан на n-p-n переходе, а другой на p-n-p. В зависимости от типа транзистора необходимо устанавливать различные параметры изменения напряжения на коллекторе Collector Voltage Sweep и тока базы Base Current Sweep. Большое значение для безопасной (с точки зрения сохранения работоспособности транзистора) диагностики транзистора является полярность прикладываемого напряжения на коллекторе. Надо всегда помнить, что n-p-n транзисторов прикладываемое напряжение на коллекторе должно быть положительной полярности, а для p-n-p наоборот отрицательной.

Неправильная полярность напряжения на транзисторе приведёт к его немедленному выходу из строя.

Нажмите на кнопку Run и наблюдайте на дисплее виртуального прибора последовательно получающуюся вольтамперную зависимость транзистора.

© 2009 National Instruments Россия, СНГ и Балтия. Все права защищены.

50

Представленные графики отражают зависимость силы тока, протекающего через коллектор, от напряжения, прикладываемого к коллектору, для различных значений силы тока базы транзистора.

Необходимо отметить, что виртуальный прибор предусматривает возможность установления многих параметров для диапазона напряжений на коллекторе и диапазона сил тока через базу транзистора. При запуске виртуальный прибор сначала выводит набор токов базы транзистора, потом выводит напряжение на коллекторе, и в самом конце измеряет силу тока через коллектор. Данные графика представляют собой пары точек (I,V), а последовательные точки, соответствующие одинаковому значению тока базы, соединяются линиями. Важно отметить, что при заданном напряжении на коллекторе, ток через коллектор увеличивается с увеличением тока базы.

Изменяя настройки графика Graph Settings -> Linear/Logarithmic отдельно для оси напряжения Voltage и тока Current, наблюдайте, как меняется вид кривой ВАХ. Используйте курсор для точного определения значений (I,V) на полученном графике ВАХ. Активирование курсора осуществляется выставлением галочки Cursor On в поле Cursor Settings. Для перемещения курсора по кривым ВАХ, соответствующим разным токам базы, используйте выпадающее меню Ib Curve, где можно выбрать значение тока базы, тем самым перейти курсором с одной кривой на другую. Есть возможность включения и отключения режима автомасштабирования осей (по умолчанию работает режим автомасштабирования, Autoscale).

Рассмотрим работу фототранзистора. Фототранзистор не имеет базы, вместо этого

51

падающий на транзистор свет создаёт как бы ток базы, пропорциональный интенсивности света. Например, в отсутствии света ВАХ транзистора будет соответствовать нижней (жёлтой) кривой, для низкой интенсивности света – средней (красной) кривой и для высоких интенсивностей света – верхней (зелёной) кривой. Для напряжений на коллекторе свыше 0,2 В, ток коллектора изменяется практически линейно по отношению к интенсивности света, падающего в область базы. Для построения простейшего оптического детектора необходимы источник питания, ограничивающий ток резистор и фототранзистор.

© 2009 National Instruments Россия, СНГ и Балтия. Все права защищены.