Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Методические указания

к лабораторной работе №3

«Исследование характеристик и параметров транзистора»

по курсу «Электроника и микросхемотехника"

для студентов специальности 7.0925

Утверждено на заседании кафедры АТП и П

31.08.2005г., протокол №1

Мариуполь 2005

Методические указания к лабораторной работе 2 «Исследование характеристик и параметров транзистора» (для студентов спе­циальности). Составитель В. С. Зайцев, Л.А. Добровольская: Ма­риуполь; ПГТУ, 2005г., 6с.

Приведены краткие сведения о транзисторах, сформулировано задание и описан порядок проведения работы.

Составил проф. В. С. Зайцев

Ответственный за выпуск

Зав. кафедрой АТП и П, доц. А.И. Симкин

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Исследование характеристик и параметров

ТРАНЗИСТОРА

Цель работы: Ознакомление с принципом работы, парамет­рами и схемами включения транзистора, ис­следование его характеристик и режимов ра­боты. Изучение процессов усиления тока и напряжения транзистором.

Лабораторное занятие рассчитано на 2 часа.

1. Схемы замещения и включения транзисторов.

Для измерения параметров транзистора пользуются его статичес­кими характеристиками и схемой замещения транзистора как четырех­полюсника, представленной на рис. 1

Рисунок 1

Пояснения к схеме представленной на рис. 1.

U₁ - входное напряжение;

h₁₁ - входное сопротивление транзистора:

h₁₂ - коэффициент обратной связи по напряжению:

h₂₁ - коэффициент прямой передачи тока:

h₂₂ - выходная проводимость:

Схемы включения .

1. Схема с общей базой (рис. 2) – базовый электрод транзистора яв­ляется общим для входной и выход­ной цепей транзистора. Входной ток равен току эмиттера. Усиление по току отсутствует, так как I₂ < I₁.

Рисунок 2

2. Схема с общим эмиттером (рис. 3) – во входной цепи проходит ма­ленький ток базы I_б, поэтому входное сопротивление транзисто­ра велико. Выходное сопротивле­ние меньше, чем в схеме с об­щей базой, это позволяет осу­ществить согласования между кас­кадами усилителя без согласую­щих трансформаторов.

Рисунок 3

3 . Схема с общим коллектором (рис. 4) – отличается мальм выходным сопротивление, т.к. во входной цепи течет ток эмит­тера I_э. Входное сопротивле­ние большое, так как выход­ным является ток базы. Схе­ма применяется в качестве согласующего элемента между наг­рузкой с малым сопротивлением и выходом предыдущего каскада, обладающим большим выходным сопротивлением.

Рисунок 4

Режим работы

Различают следующие основные режимы работы транзистора:

1. Активный (усилительный) - эмиттерный p-n-переход открыт, коллекторный p-n-переход - закрыт.

2. Режим отсечки - соответствует закрытому состоянию транзистора, т.е. малому значению выходного тока. В режиме отсечки оба p-n-перехода закрыты.

3. Режим насыщения соответствует току базы I_б>>J_бsat. Степень насыщения характеризуется коэффициентом насыщения:

В режиме насыщения оба p-n-перехода транзистора открыты.

4. Инверсный режим соответствует обратному включению транзистора - эмиттерный переход закрыт, коллекторный переход - открыт. В этом режиме транзистор может удовлетворительно работать при малых пи­тающих напряжениях и очень малых сигналах.

Следовательно, транзисторные усилители гармонических сигналов работают в активном режиме. Предварительные каскады усиления ра­ботают в режиме большого сигнала.

Транзисторные ключевые схемы работают в режиме отсечки и насы­щения, переход из одного режима в другой происходит скачкооб­разно.

Инверсный режим применяется в некоторых схемах микроэлектрони­ки и отличается высокой экономичностью.

2. Порядок выполнения работы.

Схема лабораторной установки, на которой измеряются параметры реального физического транзистора приведена на рисунке 5.

Рисунок 5

Пояснение к схеме:

А1 - микроамперметр 0-250 мкА;

VI - милливольтметр 0-250 мВ;

V2 - вольтметр 0-25 В;

А2 - миллиамперметр - влево 0-20 мА; вправо 0-10 мА;

VT - транзистор;

R1, R2 - резисторы регулируемые;

R3 - резистор нерегулируемый.

Установка позволяет снимать статические характеристики тран­зистора, включенного по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Изменение токов и напряжений в цепи базы осуществляется с помощью регули­руемого резистора Rl, a в цепи коллектора - с помощью резистора R3.