Характеристики транзистора»

Омский государственный технический университет

Кафедра «Средства связи и информационная безопасность»

ОТЧЕТ

По лабораторной работе №5

«Характеристики транзистора»

по дисциплине «Физические основы электроники»

Выполнил: Савченко А.А.

Проверил: Никонов И.В.

Омск 2012

Цель работы:

Снять и изучить статические характеристики транзистора для схемы его включений с общей базой и общим эмиттером. Определить h-параметры и рабочие параметры транзистора.

Краткая теория:

Транзи́стор (англ. transistor), полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. На принципиальных схемах обозначается «VT» или «Q». В русскоязычной литературе и документации до 1970-х гг. применялись обозначения «Т», «ПП» (полупроводниковый прибор) или «ПТ» (полупроводниковый триод).

Управление током в выходной цепи осуществляется за счёт изменения входного напряжения или тока. Небольшое изменение входных величин может приводить к существенно большему изменению выходного напряжения и тока. Это усилительное свойство транзисторов используется в аналоговой технике (аналоговые ТВ, радио, связь и т. п.). Внешний вид широко распространённых транзисторов приведен на рисунке ниже:

Установка для снятия параметров состоит из стенда и подключаемых к нему звукового генератора ЗГ электронного вольтметра V₃ переменного напряжения ЭВ и источника питания с напряжением (10..15)В, изображенных на рис.3.1.

В качестве ЗГ используется вторичная обмотка трансформатора выпрямителя с переменным напряжением 6,3В частотой 50Гц. Источником питания служит отдельный выпрямитель с регулируемым выпрямленным напряжением от 0 до 10 В. Вместо него в работе может использоваться и выпрямитель, смонтированный внутри стенда. На лицевой панели стенда расположены миллиамперметр мА₁ и вольтметр V₂, позволяющие измерить постоянные составляющие тока эмиттера I_Э и напряжение на коллекторе U_К (здесь же имеются приборы V₁ и мА₂, которые будут использованы в лабораторной работе №4); ручка переключателя П1, позволяющая исследовать схемы ОБ, ОЭ и ОИ; ручка тумблера П2 переключения генератора ЗГ; ручка переключателя П3 электронного вольтметра (П₃¹), замыкания на землю резистора R₆ (П₃²) и переключения входного сигнала с резистора R₅ на вход транзистора (П₃³); ручки потенциометров R₁ и R₂, обеспечивающие заданную величину постоянных составляющих тока эмиттера I_Э и напряжения на коллекторе U_К; ручка потенциометра R₃, обеспечивающая заданную величину переменных составляющих тока эмиттера i_Э и напряжения на коллекторе u_К; а также клеммы для подключения транзистора, ЗГ, ЭВ и источника питания. Схема позволяет определить h-параметры транзистора p-n-p типа в заданной рабочей точке в схеме с общей базой. Генератор переменного тока тумблером П2 может быть подключен к входу транзистора, при этом сигнал от ЗГ проходит через резистор R4, конденсатор C1 и переключатель П3 в цепь эмиттера, а в цепи коллектора конденсатором C2 осуществляется режим короткого замыкания. При переключении тумблера П2 сигнал через конденсатор C2 проходит в цепь коллектора. При этом в цепи эмиттера дросселем ДР осуществляется режим холостого хода и переменная составляющая коллекторного тока i_К целиком проходит через выводы базы, где и может быть замерена.

Переменные составляющие напряжений на эмиттере u_Э и коллекторе u_К непосредственно измеряются электронным вольтметром V3. Переменные составляющие токов базы i_б и коллектора i_К определяются этим же вольтметром по падению напряжения на известном сопротивлении. Ток эмиттера i_Э измеряется косвенно. Т. к. ЗГ с резистором R4 можно считать генератором тока, то, подключив к этому генератору резистор R5 (R5<<R4), по падению напряжения на нем можно определить ток генератора. Как известно, ток такого генератора в определенных пределах не зависит от величины нагрузки. Поэтому, если теперь этот генератор тока подключить к входу транзистора, то ток эмиттера i_Э будет равен току генератора.

Для уменьшения погрешности вместо параметра h₂₁ измеряют величину (1+h₂₁), равную отношению тока базы к току эмиттера, а затем вычисляют параметр h₂₁.

Конденсатор С3 служит для устранения паразитной генерации транзистора.

Экспериментальные данные:

-U_K, В
I_К, мА	1,0	2,0	3,0	5,0	7,0
U_Э, мВ	0,18	0,20	0,21	0,23	0,24

I_Э, мА
I_K, мА	1,0	1,2	1,5	2,0	3,0
U_Э, мВ	0,13	0,18	0,19	0,22	0,5

-U_K, B
I_K, мА	1,0	2,0	3,0	6,0	8,0
U_Б, мВ	0,18	0,2	0,22	0,23	0,26

I_Б, мкА
U_Б, мВ	0,1	0,14	0,18	0,21	0,22	0,26
I_К, мА	0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0

= 0,13/1=0,13

=1/0,2=5

=1,2/2=0,6

=20/0,21=95

Вывод: Сняли и изучили статические характеристики транзистора для схемы его включений с общей базой и общим эмиттером. Определили h-параметры и рабочие параметры транзистора. Построили графики зависимостей токов и напряжений транзистора. Снятые параметры сходятся со справочными значениями в пределах допустимой погрешности.