Исследование биполярного транзистора

 

Цель работы: приобрести практические навыки в сборке схемы и снятии статических входных и выходных характеристик транзистора.

Краткие теоретические сведения.

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор с двумя p–n переходами, имеющий три вывода (см. А.К. Криштафович, В.В. Трифонюк «Основы промышленной электроники», стр. 31 – 40)

В основе своей он содержит три слоя полупроводника (p-n-p или n-p-n) и соответственно, два p-n перехода. Транзистор называют биполярным, т.к. в процессе протекания электрического тока участвуют носители электричества двух знаков – электроны (p) и дырки (n). Транзисторы типа n-p-n

 

более распространены в сравнении с транзисторами типа p-n-p

 

(обратите внимание на направление

стрелок),

 

 

т.к. имеют лучшие параметры, поскольку электроны обладают подвижностью в два-три раза больше, чем дырки.

Биполярные транзисторы используют в трех вариантах их включение в схему: общей базой (рис.1), общим эмиттером (рис.2) и общим коллектором (рис.3).

	вход
		вход

 

Важно определить по какому из трех вариантов включен транзистор в рабочую схему. Это облегчает понимание принципа работы схемы.

Эксплуатационные возможности транзистора оцениваются по его входным статическим характеристикам. Поскольку наиболее распространение в схемах имеет включение транзисторов с общим эмиттером и в справочниках, как правило, приводятся характеристики для этого варианта включения, то данной лабораторной работой предусмотрено снятие только статических характеристик для схемы с общим эмиттером.

 

Приборы и оборудование рабочего места.

Таблица 1

№ п/п	Наименование	Тип	Предел измерений	Класс точности	Цена деления
	Лабораторный макет	87-01
	Транзистор	МП 40А
	Миллиамперметр		5мА
	Вольтметр		0,5 В
	Миллиамперметр		5 мА
	Вольтметр		10 В

Порядок выполнения работы.

3.1 Ознакомиться с оборудованием и приборами для выполнения работы и записать их технические характеристики в табл. 1.

3.2. Собрать схему, рис. 1, для измерения и показать ее преподавателю или лаборанту для проверки.

3.3.Снять семейство входных характеристик транзистора I_б⁼ (U_эб) при U_кб = const

, для чего установить напряжение U_кэ = 0 на ТН2 и изменяя напряжение U_эб от 0 до 0,5В ступенями через 50 мВ, измерять ток базы I_б. Повторить измерение при напряжении U_кэ = -5В и U_кэ = -10В. Результаты измерений занести в таблицу 2.

3.4. Снять семейство выходных характеристик транзистора I_б⁼ (U_кэ) при I_б = 0 мкА и изменяя напряжение на коллекторе U_кэ от 0 до 10В с шагом 2,5 В измерить ток коллектора I_к. Повторить измерение при токе I_б =100, 200, 300, 400, 500 мкА. Ток базы поддерживать для каждого измерения постоянным путем изменения напряжения на базе транзистора.

Результаты измерений записать в таблицу 3.

3.5. Построить входные и выходные характеристики и определить параметры транзистора β, R_вх, R_вых в рабочей точке, указанной преподавателем. Сравнить их со справочными данными.

 

Рис.1 Схема измерения характеристик транзистора

Измерения входных статических характеристик

 

Таблица 2

Uкэ, В	Uбэ, мВ
Iб, мкА
-5
-10

Измерения входных статических характеристик

Таблица 3

Uкэ, В	Iб, мкА
Iк, мА
-2,5
-5
-75
-10

 

Содержание отчета.

4.1. Номер работы, ее наименование. Цель работы.

4.2. Схема, рис.1, лабораторной установки.

4.3 Входные и выходные характеристики исследованного транзистора. Заполнить таблицы 2 и 3.

4.4. Экспериментальные определение параметров транзистора в рабочей точке, указанной преподавателем.

4.5. Выводы.

4.6. При зачете по данной работе студент также должен:

· объяснить название – «биполярный»;

· рассказать о преимуществах схемы включения транзистора с общим эмиттером по сравнению с другими схемами включения;

· дать определение статическим характеристикам, записанном в виде:

 

I_э⁼ (U_кэ) при U_кэ = const

I_б⁼ (U_эб) при U_кб = const

I_к⁼ (U_кб) при I_э = const

I_к⁼ (U_кэ) при I_б = const

 

 

Лабораторная работа № 7