Тираж: 10 экз.

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Методические указания к лабораторной работе

«Исследование характеристик и параметров

биполярного транзистора»

для студентов направлений «Автоматизация и управление» и «Информатика и вычислительная техника» дневной и заочной

формы обучения.

Тюмень 2002

Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского

государственного нефтегазового университета

Составили: к.т.н. доцент Крамнюк А.И. ст. преп. Гурьева Л.В.

2

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электронную копию данных материалов

Исполнил студент группы АТПс-1

заочного отделения ТГНГУ Харченко Г.Г.

адрес: ЯНАО, Надымский район, пос.

Пангоды, ул. Энергетиков, 29, к.7. 2002 г

23

7.22. Объясните, почему при увеличении коллекторного напряжения входной ток возрастает в схеме включения с ОБ и уменьшается при включении транзистора с ОЭ.

7 .23. От чего зависят частотные свойства транзистора?

8.Рекомендуемая литература

8.1. Забродин Ю . С . Промышленная электроника .—М.: Высшая школа, 1982 .

8.2. Гусев В.Г ., Гусев Ю.М. Электроника . — М.: Высшая школа,

1982.

8.3. Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных

схем .— М.: Энергия , 1977.

8.4. Степаненко И.П .Основы микроэлектроники . — М.: Советское

радио , 1989.

8.5. Герасимов В.Г. Основы промышленной электроники .—-М .:

Высшая школа,1988.

9.Содержание

1. Принцип действия транзистора.............................................................................З

2. Основные семейства характеристик транзистора……………………………..7

3. Характеристики транзистора в схеме с ОБ..........……………………………..12

4. Параметры транзисторов.....................................……………………………...15

5. Программа выполнения работ..............................……………………………19

6. Методические указания.........................................…………………………...20

7. Контрольные вопросы.....................................................................................21

Литература............................................................………………………………..23

22

1.Цель работы: Ознакомиться с конструкцией транзистора. Исследовать характеристики и параметры транзистора для схемы включения с общим эмиттером.

Домашнее задание:

1. Записать паспортные данные исследуемого транзистора 2Т603А.

2. Нарисовать схемы для снятия входных, выходных и характеристик передачи по току для схемы включения транзистора с ОЭ с использованием необходимых приборов для измерения токов и напряжений.

1. Принцип действия транзистора

Транзистор (см. рис.1.1.) представляет собой систему из двух близко расположенных электронно-дырочных переходов с тремя внешними выводами (электродами): эмиттер — эмитирует носители, коллектор (collect) — собирает эти носители, база — основание транзистора, в котором создаются две области: эмиттера и коллектора. Обычно, независимо от типа проводимости транзистора и его схемы включения (с ОБ, с ОЭ или с ОК), эмиттерный переход подключают к внешним источниками в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. Поэтому источник Еэ имеет напряжение порядка 1В — прямое допустимое напряжение на переходе (при этом возникает большой прямой ток через эмиттерный переход). Источник Ек имеет напряжение порядка 10…20 В. В цепь коллектора включается сопротивление нагрузки Rн (оно же Rк). При изготовлении транзисторов добиваются, чтобы электропроводность эмиттера была значительно больше, чем электропроводность базы. Соответственно и концентрация основных носителей в эмиттере выше, чем в базе. Ток эмиттерного перехода, состоящий из основных носителей эмиттера и базы, будет иметь только одну эмиттерную составляющую, так как меньшей — базовой составляющей — мы пренебрегаем и рассматриваем только одну – эмиттерную составляющую тока эмиттерного перехода

3

(для p-n-p - транзистора — дырочную составляющую, для n-p-n – транзистора — электронную составляющую). Под воздействием прямого напряжения на эмиттерном переходе основные носители, движущиеся к контакту, лишь частично рекомбинируют в приконтактной области перехода, а основная часть электронов (для n-p-n – транзистора) внедряется из эмиттера в базу, где они в свою очередь являются неосновными носителями. Это явление внедрения называется инжекцией неосновных носителей. Возникающий в базе, вследствие инжекции, градиент концентрации носителей (dn/dx≠0) вызывает диффузию электронов в направлении коллекторного перехода. Кроме того, на электроны, движущиеся по направлению к базе, влияет электрическое поле коллектора, ускоряющее движение неосновных носителей. Инжектированные в базу носители составляют ток эмиттера Iэ. Рекомбинирующие с основными носителями базы, внедренные из эмиттера носители, составляют ток базы Iб, a оставшаяся часть инжектированных носителей, дошедших к коллектору, определяет ток коллектора Iк = (αIэ). Отсюда уравнение для токов в транзисторе: Iэ = Iб + Iк.

n p n Э К Б ~ Ec Rн Еэ Ек Рис.1.1. Схема включения п-р-п-транзистора с ОБ.

Е

4

сли время жизни неосновных носителей в базе будет больше, чем среднее время их пробега от эмиттера к коллектору, то большая часть этих носителей

4