ТОП 10:

Дослідження транзистора типу МП-40, увімкненого за схемою зі



Спільним емітером.

Прилади та приладдя: установка для дослідження транзисторів, транзистор типу МП-40, джерело живлення на 3 і на 10 В.

Мета роботи: дослідження роботи транзистора, ввімкненого за схемою з загальним емітером у статичному режимі.

Коротка теорія і методика вимірювань

Транзистор – триелектродний напівпровідниковий прилад, що має два взаємодіючі електронно-діркові переходи. В транзисторі за типом провідності чергуються три області напівпровідника: р-n-р або n-р-n. Принцип роботи їх однаковий.

 
 

 
 

Розглянемо транзистор типу р-n-р (рис. 1). На схемі: 1 – емітерний р-n перехід; 2 – колекторний n-р перехід; Б – омічний контакт. Площа колекторного переходу Sк значно більша за площу емітерного переходу Se. Товщина бази складає від часток до кількох десятків мікрометрів. Концентрація домішок в базі невелика і значно менша за їх концентрацію в областях колектора і емітера.

       
   
 

При вмиканні джерела напруги емітерного переходу Ue (джерело Uк вимкне-

не) в область бази з боку емітера інжектуються дірки, які порушують електричну нейтральність бази, в результаті чого потенціал бази зростає. Це сприяє притоку електронів із зовнішнього кола, які нейтралізують позитивний заряд бази, зумовлений притоком дірок з боку емітера. В колі бази тече струм бази IБ, приблизно однаковий зі струмом емітера Ie - відкритий емітерний контакт.

При одночасному ввімкнені джерела Ue і Uк картина суттєво змінюється. Дірки, що ввійшли до бази з боку емітера, спрямовуються до колекторного переходу, тому що поле для них є прискорюючим. Втягуючись полем колекторного переходу в область колектора, дірки зумовлюють колекторний струм, рекомбінуючи з електронами, що прийшли в область колектора із зовнішнього колекторного кола. Частка дірок ( приблизно 0,1% ) рекомбінують у базі, що сприяє притоку електронів із зовнішнього кола бази і визначає струм Iб. Отже, струм емітера дорівнює:

Ie = Iк + Iб. (1)

В загальному випадку рівність (1) може бути подана інакше:

Iб = α Ie. (2)

Коефіцієнт α < 1 називається коефіцієнтом передачі струму бази. Крім того, у кoлі колектора протікає зворотний струм колектора Iко, співпадаючий за напрямком зі струмом Iк. Таким чином, остаточно одержуємо

Iк = α Ie + Iко. (3)

Розрізняють три схеми вмикання транзистора: зі спільною базою (СБ), зі спільним колектором (СК) і зі спільним емітером (СЕ). Найбільш поширеною є схема зі спільним емітером (рис. 2), яка й досліджується в даній роботі. В цій схемі спільною точкою вхідного та вихідного кола є емітер, що й зумовило назву схеми. Основним параметром схеми є коефіцієнт підсилення струму β, який визначається співвідношенням

β = Iк / Iб = Iк / (Ie - Iк ) = α / ( 1 - α ), (4)

де α = Iк / Ie визначено співвідношенням ( 2 ). Крім коефіцієнта передачі струму, для розрахунків схем на транзисторах треба мати статичні характеристики. Cтатичною вхідною характеристикою є залежність струму бази Iб від напруги між базою та емітером при сталій напрузі між колектором та емітером, тобто Iб = f (Uвх) при Uвх=сonst. Типовий вигляд цих характеристик при різних напругах Uвх = 0, 2, 5, 8 В показано на рис.3. Статичною вихідною характеристикою схеми є залежність струму колектора Iк від напруги між колектором та емітером Uвих при сталому струмі бази, тобто Iк = f (Uвих) при Iб = const. Вигляд цих характеристик подано на рис. 3 для різних струмів Iб = 0, 20, 40, 60, 80 мкВ.

 

 
 

Порядок виконання роботи:

1. Ознайомтеся з установкою. Зберіть коло досліджень згідно зі схемою (Рис. 4) і отримайте дозвіл викладача на виконання вимірювань.

2. Зніміть експериментальні дані для побудови статичної вхідної характеристики Iб = f ( Uвх ) при Uвих = 0. Для цього потенціометри R1 і R2 виведіть в крайнє положення, щоб U1 = U2 = 0. Зробіть перший відлік струму бази Iб за мікроамперметром мкА. Залишаючи U2 = 0, змінюйте за допомогою потенціометра R1 напругу між емітером та базою транзистора U1=Uвх , згідно з табл.1, і записуйте величину струму бази за показаннями мікроамперметра. Одержані значення струму бази занесіть до табл. 1.

3. Одержіть експериментальні дані для побудови статичної вхідної характеристики Iб = f ( Uвх ) при Uвих = 5 В. Для цього потенціометр R1 виведіть в крайне положення U1 = Uвх = 0, і за допомогою потенціометра R2 установіть напругу між емітером та колектором Uвих = U2 = 5 В.

Змінюючи потенціометром R1 напругу

       
   

між базою та емітером, згідно з табл. 1, зробіть відлік струму бази за
           
     
 
 

мікроамперметром.

 
 

Рис.4.

Дані експерименту занесіть до таблиці 1.

Таблиця 1.

  Uвх = U1(мВ)
Uвих =U2=0B Iб, мкА              
Uвих =U2=5B Iб, мкА              

 

4. На міліметровому папері побудуйте дві статичні характеристики Iб=f(Uвх) при Uвих = 0 та Uвих = 5 В.

Завдання 2.

5. Отримайте експериментальні дані для побудови сімейства статичних вихідних характеристик Iк=f(Uвих) при Iб=const. З цією метою встановіть почергово Iб =50, 200, 300 мкА, у відповідності з табл. 2 змінюйте потенціометром R2 напругу між колектором і емітером Uвих=U2 і робіть відліки колекторного струму Iк за міліамперметром.

Одержані значення струму колектора занесіть до табл. 2.

Таблиця 2.

  Uвих = U2( В )
Iб = 50 мкА Iк, мА              
Iб = 200 мкА Iк, мА              
Iб = 300 мкА Iк, мА              

6. За експериментальними даними табл. 2 побудуйте на міліметровому папері сімейство статичних вихідних характеристик.

 

Дайте відповіді на запитання:

1. Що називають транзистором?

2. Який вигляд мають статичні вхідні та вихідні характеристики?

3. Як працює транзистор р-n-р-типу?

 

 

Лабораторна робота № 32.







Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.208.159.25 (0.007 с.)