Набор лабораторных работ №3 / 3-8 / эцмст4

Государственный комитет РФ по высшему образованию.

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет им. В.И. Ульянова (Ленина).

Факультет электроники.

Отчет по лабораторной работе N 4.

«Исследование биполярного транзистора».

Проверил: Холуянов К.К.

Выполнил: Луц А.Ю.

Группа 2211

Санкт-Петербург

2005 г.

Цель работы: проведение моделирования вольтамперных характеристик биполярного транзистора КТ814б при включении его по схеме с общим эмиттером. Нахождение рабочей точки транзистора.

1. Исходные данные:

биполярный транзистор КТ814б.

2. Порядок выполнения работы (план эксперимента).

• Построение выходных характеристик и кривой предельной допустимой мощности

• Построение входных характеристик.

• Определение их температурной зависимости.

• Построение линии нагрузки.

• Вычисление и выбор параметров рабочей точки.

3. Выбор и обоснование необходимых видов анализа

1. Моделирование по постоянному току.

Для исследования характеристик транзистора нам понадобится именно этот вид исследования.

2. Моделирование частотных характеристик.

В соответствии с планом эксперимента этот вид анализа не требуется.

3. Анализ во временной области.

В соответствии с планом эксперимента этот вид анализа не требуется.

4. Моделирование по постоянному току.

• Выберем параметры входного сигнала исходя характеристик транзистора.

Назначим значение тока базы 1А.

Описание источника тока будет иметь вид: DC 1

Назначим значение напряжения коллектора 10В.

Описание источника напряжения будет иметь вид: DC 10

• Назначим параметры режимов моделирования.

Выходные характеристики обычно строятся в широком интервале токов и напряжений, что позволяет указать на одном графике на ряду с самим семейством изображать кривую максимальной допустимой мощности транзистора, которая выделяется на его коллекторном переходе. Эта кривая делит область графика на рабочую область и область пробоя (ток в этой области резко увеличивается, а транзистор выходит из строя).

• Построение выходных характеристик.

и кривой максимальной допустимой мощности транзистора.

• Анализ результатов и выводы:

При токе базы не равном нулю и при малых напряжениях на коллекторе транзистор работает в режиме насыщения базы – начальные участки кривых (область насыщения, напряжение слабо зависит от тока). Далее, при увеличении напряжения на коллекторе, увеличивается экстракция носителей заряда из области базы, до того момента пока не будет изъят весь их «излишек» – область на рисунке, где ток слабо зависит от напряжения.

• Построение входных характеристик

и определение их температурной зависимости.

• Анализ результатов и выводы:

Вид семейства определяется тем, что на входе располагается прямо смещённый эмиттерный переход, т. е. повторяет по форме прямую ветвь полупроводникового диода. На начальном участке ток слабо зависит от напряжения (обусловлено компенсацией встроенного потенциала p-n перехода), а затем напряжение слабо зависит от тока (возрастание проводимости диода при прямом смещении).

Из рисунка видно, что для ряда значений напряжения на коллекторе отличных от нуля, кривые практически совпадают. Это происходит по тому, что, так только на коллектор подан положительный потенциал, коллекторный переход закрывается. При изменении этого потенциала, напряжение на базе незначительно изменяется из-за эффекта модуляции ширины базы – эффекта Эрли.

При увеличении температуры ток возрастает из-за:

- Уменьшения высоты потенциального барьера,

- Увеличения энергии носителей заряда,

- Увеличения концентрации носителей заряда, в случае если температура находится в зоне, предшествующей участку истощения примесей.