Лабораторна робота №1 Дослідження статичних характеристик біполярного транзистора ввімкненого по схемі зі спільним емітером.

Мета роботи:

1. Знати статичні характеристики транзистора ввімкненого по схемі зі спільним емітером.

2. По знятим характеристикам розрахувати низькочастотні малосигнальні h-параметри транзистора ввімкненого по схемі зі спільним.

Теоретичні відомості

Біполярним транзистором називається напівпровідниковий прилад з двома взаємодіючими p - n переходами. У залежності від структури біполярні транзистори можуть бути p-n-p та n-p-n типів.

У залежності від зміщення, створеного на p-n переходах, розрізняють чотири режими роботи біполярного транзистору: активний режим, інверсний режим, режим насичення, режим відсічі.

Активний режим - відкритий (зміщений в прямому напрямі) емітерний перехід, а колекторний закритий (зміщений в зворотному напряму).

Режим насичення - обидва p - n переходи відкриті і через них протікає струм.

Режим відсічки - обидва p - n переходь закриті, суттєвого струму через транзистор немає.

Інверсний режим - відкритий колекторний перехід і закритий емітерний перехід.

При включенні транзистору в схему один з його виводів роблять спільним для вхідного і вихідного ланцюгів. Тому схеми включення транзистору можна розділити на схеми зі спільною базою, зі спільним емітером, зі спільним колектором. Схема включення транзистора зі спільним емітером (СЕ) являється найбільш поширеної внаслідок малого струму бази у вхідному –

4

ланцюзі і посилення вхідного сигналу як по напрузі, так і по струму.

Струми транзистора в схемі включення з СЕ, що працює в активному режимі, пов'язані рівнянням (1.1):

(1.1)

Кожній схемі включення транзистора відповідають свої статистичні характеристики. Вони являють собою залежність струмів, що протікають через транзистор, від прикладеної напруги. Через нелінійну залежність їх представляють у графічній формі.

Транзистор характеризується вхідною та вихідною статистичними вольт-амперними характеристиками (ВАХ).

Вхідною характеристикою транзистора в схемі з CЕ є залежність струму бази від напруги база-емітер ( ), а вихідною - залежність струму колектора від напруги колектор-емітер ( ).

Вхідні характеристик при представлені на мал. 1.1 (а). Вихідні характеристики при зображені на Рис. 1.1 (б).

Рис. 1.1

5

Важливими параметрами транзистора є так звані малосигнальні h - параметри. Вони характеризують роботові транзистора в основних режимах його роботи - при малих змінах струмів та напруг. Прийнято визначати h - параметри виходячи з представлення транзистора як чотириполюсник, всередині якого знаходиться транзистор включеній по одній з схем СБ, CЕ, СК.

Використовуючи теорію чотириполюсників встановлюють зв'язок між вхідними та вихідними струмами та напругами на транзисторі через h - параметри. Якщо на статистичних характеристиках розглядати невеликі області, то зв'язок між постійним струмом і напругою можливо вважати лінійним, а транзистор лінійним чотириполюсником. У цьому випадку для схеми з СЕ зв'язок між вхідними та вихідними напругами та струмами визначають системою двох рівнянь :

(1.2)

де вхідний динамічний опір транзистора ( =100…1000Ом);

коефіцієнт внутрішнього зворотного зв'язку по напрузі, значення якої лежить в межах 0,002…0,0002 (при розрахунках їм часто нехтують, тобто ≈0);

 коефіцієнт передачі струму при постійній напрузі на колекторі; його також означають або ;

 вихідна провідність транзистора при постійному струмі бази ( = См).

6