- •Лабораторная работа 1 температурная зависимость проводимости полупроводниковых материалов
- •1.1 Основные понятия и определения
- •1.2. Описание образцов, использованных в работе
- •1.3. Описание установки
- •1.4. Проведение испытаний
- •1.5. Обработка результатов.
- •1.6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2 исследование полупроводниковых выпрямительных диодов
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Описание установки
- •2.3. Проведение исследований
- •2.3.1. Исследование прямой ветви вольт-амперной характеристики
- •2.3.2. Исследование обратной ветви вольт-амперной характеристики
- •2.3.3. Исследование частотных свойств выпрямительного диода
- •2.3.4 Исследование вольт-амперной характеристики диодов при повышенной температуре
- •2.4. Обработка результатов
- •2.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 3 исследование статических характеристик и параметров биполярного транзистора
- •3.1. Основные понятия и определения
- •3.2. Исследование статических характеристик биполярного транзистора методом характериографа
- •3.2.1. Описание установки
- •3.2.2. Исследование статических характеристик транзистора
- •3.2.3. Исследование статических коэффициентов передачи тока транзистора
- •3.2.4. Измерение обратного тока коллектора
- •3.2.5. Исследование пробивного напряжения транзистора
- •3.3. Обработка результатов и расчет параметров
- •3.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 4 исследование статических характеристик и параметров полевых транзисторов
- •4.1. Основные понятия и определения
- •4.2. Описание установки
- •4.3. Проведение измерений
- •4.4. Обработка результатов и расчет параметров
- •4.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5 исследование биполярного транзистора при работе на малом переменном сигнале
- •5.1. Основные понятия и определения
- •5.2. Описание установки
- •5.3. Проведение испытаний
- •5.3.1. Исследование h-параметров транзистора в схеме с общей базой
- •5.3.2. Исследование h-параметров транзистора в схеме с общим эмиттером
- •5.3.3. Исследование частотных зависимостей коэффициентов передачи токов эмиттера и базы
- •5.4. Обработка результатов
- •5.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 6 исследование импульсных свойств биполярного транзистора
- •6.1. Основные понятия и определения
- •6.2. Схема установки
- •6.3. Проведение испытаний
- •6.3.1. Подготовка к испытаниям
- •6.3.2. Исследование зависимости времени нарастания и времени рассасывания от напряжения источника питания в цепи коллектора
- •6.3.3. Исследование зависимости времени нарастания и времени рассасывания от амплитуды импульса тока эмиттера
- •6.4. Обработка результатов
- •6.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 7 исследование интегральных микросхем
- •7.1. Основные понятия и определения
- •7.2. Описание установки
- •7.3. Проведение испытаний
- •7.3.1. Определение логических операций, выполняемых полупроводниковой микросхемой
- •7.3.2. Исследование входной и прямой передаточной характеристик логической полупроводниковой микросхемы
- •7.3.3. Определение мощности, потребляемой логической полупроводниковой микросхемой
- •7.3.4. Изучение конструкции гибридной имс
- •7.4. Обработка результатов и расчет параметров
- •7.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8 исследование полупроводниковых источников излучения
- •8.1. Основные понятия и определения
- •8.2. Описание установки
- •8.3 Проведение измерений
- •8.3.1. Исследование спектральных характеристик сид
- •8.3.2. Исследование яркостных и вольт-амперных характеристик сид
- •8.3.3. Исследование яркостной характеристики ил
- •8.3.4. Исследование спектральных характеристики ил
- •8.4. Обработка результатов
- •9.1. Основные понятия и определения
- •9.2. Описание установки
- •9.3. Проведение испытаний
- •9.3.1. Исследование спектральной характеристики фд
- •9.3.2. Исследование световых характеристик фд
- •9.4. Обработка результатов
- •9.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 10 исследование полупроводниковых стабилитронов и стабистора
- •10.1. Основные понятия и определения
- •10.2. Установка для исследований
- •10.3. Порядок проведения исследований
- •10.3.1. Исследование вах стабилитрона
- •10.3.2. Исследование параметров стабилитронов
- •10.3.3. Исследование параметрического стабилизатора напряжения
- •10.4. Обработка экспериментальных результатов и расчет параметров
- •10.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 11 исследование тиристора
- •11.1. Основные понятия и определения
- •11.2. Описание установки
- •11.3. Проведение исследований
- •11.3.1. Исследование вольт-амперной характеристики тиристора
- •11.3.2. Измерение параметров тиристора
- •11.3.3. Исследование зависимости напряжения включения тиристора от тока управляющего электрода
- •11.3.4. Исследование параметров тиристора при повышенной температуре
- •11.3.5. Исследование регулятора мощности
- •11.4. Обработка результатов
- •11.5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 12 исследование туннельных диодов
- •12.1. Основные понятия и определения
- •12.2. Описание установок для проведения исследований
- •12.2.1. Схема для исследования вольт-амперной характеристики тд
- •12.2.2. Схема для изучения эффекта дискретно-аналоговой памяти
- •12.2.3. Схема для исследования эффектов усиления и генерации электрических сигналов
- •12.3. Порядок проведения исследований
- •12.3.1. Исследование вольт-амперной характеристики
- •12.3.2. Исследование функции дискретно-аналоговой памяти
- •12.3.3. Изучение эффекта усиления
- •12.3.4. Изучение эффекта генерации
- •12.4. Обработка результатов
- •12.5. Контрольные вопросы
- •Список рекомендованной литературы
- •Содержание
3.2. Исследование статических характеристик биполярного транзистора методом характериографа
Целью работы является исследование статических характеристик и параметров биполярного транзистора в различных схемах включения.
3.2.1. Описание установки
Схема испытательной установки показана на рис. 3.2. В схему включены регулируемые источники: G1 – источник входного тока (регулировка "IЭ, IБ") и G2 – источник выходного напряжения (регулировка "UКБ и UКЭ"). Выходной и входной токи измеряют миллиамперметром РА в зависимости от положения ключа S2 ("IК" – "IЭ, IБ"). Входное и выходное напряжения измеряют вольтметром РU в зависимости от положения ключа S3 ("UЭБ – UК"). Переключатели S2 и S3, имеющиеся на лабораторном стенде, на рис. 3.2 не показаны. Переключение транзистора из схемы с общей базой (ОБ) в схему с общим эмиттером (ОЭ) осуществляют ключом S1 ("ОБ – ОЭ"), который подключает источник напряжения либо между базой и коллектором (положение "ОБ"), либо между коллектором и эмиттером (положение "ОЭ").
Для обеспечения возможности исследования статических характеристик транзистора методом характериографа с помощью осциллографа С1-83 во входную и выходную цепи транзистора включены резисторы R1 и R2, напряжения с которых, пропорциональные току во входной (IЭ, IБ) или выходной (IК) цепях, подаются на соответствующие пластины осциллографа (на пластины "X" – для входных характеристик и на пластины "Y" – для выходных). Сопротивления резисторов выбраны довольно малыми, чтобы падения напряжения на них не вносили погрешность в измерение входных и выходных напряжений.
|
Рис. 3.2. Схема для исследования статических характеристик транзистора |
Входное и выходное напряжения подаются непосредственно на соответствующие пластины осциллографа (на пластины "Y" – для входных характеристик и на пластины "X" – для выходных). Поскольку источники входного тока и выходного напряжения обеспечивают переменные во времени ток или напряжение одной полярности, изменяющиеся от нуля до максимального значения, то на экране осциллографа получаются зависимости, соответствующие входным или выходным статическим характеристикам транзистора. Коммутация осциллографа при этом осуществляется переключателем рода работ ("вх. х-ки – вых. х-ки").
Для исследования пробивного напряжения транзистора в зависимости от сопротивления в цепь базы включен резистор RБ, сопротивление которого выбирают переключателем S4 (0; 0,1; 1 кОм или ).
3.2.2. Исследование статических характеристик транзистора
Исследовать статические характеристики можно методом характериографа или по точкам, используя стрелочные приборы РА и PU. Для исследования методом характериографа установить на осциллографе переключатели входов и синхронизации в положение "X–Y". При нулевых значениях входного тока и выходного напряжения (регуляторы в крайнем левом положении) установить светящуюся точку на экране осциллографа в выбранное начало координат смещением по вертикали ("↕" – канал II) и по горизонтали ("↔"). Регуляторами яркости и фокусировки получить четкое изображение точки, выбрать масштабы тока и напряжения по осям координат, установив переключатели входов ("В/дел") в соответствующие положения (для входных характеристик X – "1 мВ"10, Y – "5 мВ"10).
Для исследования входных характеристик установить переключатель рода работ в положение "вх. х-ки" и, увеличив размах входного тока до максимального (регулятор "IЭ, IБ" – в крайнем правом положении), получить на экране осциллографа статическую характеристику или . Зарисовать эту характеристику при напряжениях на коллекторе 0 и 10 В для схем с ОБ и с ОЭ, указав на осях координат масштаб тока (mxi по оси X) и масштаб напряжения (myu по оси Y), учитывая, что , где для схемы с ОБ R1 = 5 Ом, а для схемы с ОЭ R1 = 50 Ом. Обратить внимание на особенности смещения входных характеристик в схемах с ОБ и с ОЭ при изменении напряжения на коллекторе.
Для исследования выходных статических характеристик изменить масштаб осциллографа по оси X до "0,1 В/дел"10 и переключатель рода работ установить в положение "вых. х-ки". Проверить положение начала координат при нулевом значении входного тока и выходного напряжения. Получить на экране осциллографа выходную характеристику или , увеличивая напряжение на коллекторе до максимума (регулятор "UК" – в крайнем правом положении). Зарисовать выходные характеристики транзистора в схемах с ОБ и ОЭ при токах IЭ = 5; 10; 15; 20 мА; IБ = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 мА. Указать на осях координат масштабы напряжения и тока, учитывая, что , а R2 = 10 Ом. Сравнить и отметить особенности выходных статических характеристик транзистора в схемах с ОБ и с ОЭ.