Исследование кремниевого эпитаксиально-диффузионного биполярного транзистора п-р-п типа КТ315Е.

2.1 Для снятия статических характеристик этого транзистора установите перемычку J1 в положение 2.

2.2 Установите тумблер К4 в положение «+», тумблер К5 в положение «+».

2.3 Установите тумблер К2 в положение «U_R».

2.4 Потенциометром R2 установите требуемый базовый ток I_Б согласно табл. 3.2 (например, 50 мкА). Этот базовый ток в [мА] будет отображаться на вольтметре V2 и будет равняться напряжению в [В], поскольку сопротивление измерительного резистора базового тока равно 1 кОм.

2.5 Установите тумблер К1 в положение «U».

2.6 Потенциометром R1 установите требуемое коллекторное напряжение U_КЭ согласно табл. 3.1 (например, 0,5 В).

2.7 Установите тумблер К1 в положение «U_R». При этом вольтметр V1 покажет напряжение, которое соответствует коллекторному току в [мА], протекающему через коллектор транзистора уменьшенному в 10 раз. Если значение этого напряжения в [В] увеличить в 10 раз, то оно будет соответствовать значению коллекторного тока в [мА], поскольку сопротивление измерительного резистора R3 в этом случае равно 100 Ом. Полученный результат измерения коллекторного тока занесите в таблицу 1.1 (в данном примере на пересечении колонки 50 мкА и строки 0,5 В).

2.8 Повторите действия согласно п.2.4…2.7 для последующих значений коллекторного напряжения U_КЭ и базового тока I_Б согласно табл.3.1.

2.9 Постройте семейство выходных характеристик при фиксированных значениях тока базы I_Б. Графически из этих характеристик найти выходную проводимость при I_Б =50 и 100 мкА.

2.10 Постройте семейство передаточных характеристик при фиксированных значениях напряжения U_КЭ равных 0,5 В, 2 В, 8 В. Графически из этих характеристик найти значение коэффициента передачи тока базы при U_КЭ= 0,5 и 8 В.

Таблица 3.1 Статические характеристики кремниевого биполярного транзистора

п-р-п типа КТ315Е

Ток I_K = 10*U_R, мА

UКЭ, В	IБ = UR, мкА
0,5

3. Сделать выводы по работе, в которых отразите полученные результаты.

При определении малосигнальных параметров транзисторов воспользуйтесь пояснениями к рис.3.6.

В табл.3.2 приведены основные параметры исследуемых биполярных транзисторов.

 

Таблица 3.2 Основные параметры исследуемых биполярных транзисторов

Транзистор	Тип	h21E	h22E, мСим	UКЭнас, В	UКЭмах, В	IКмах, мА	Рмах, мВт
МП41А	Ge, p-n-p	50-100	0,1…1,0	0,4
КТ315Е	Si, n-p-n	50-350	0,2…5	0,4
BC547	Si, n-p-n	110-800	0,2…8	0,2-0,6

 

Контрольные вопросы

 

1. Объясните принцип действия биполярных транзисторов.

2. Приведите систему обозначений биполярных транзисторов.

3. Приведите сравнительный анализ схем включения транзистора.

4. В каких режимах может работать биполярный транзистор?

5. Нарисуйте и объясните выходную характеристику биполярного транзистора.

6. Объясните переходную характеристику биполярного транзистора.

7. Почему для определения малосигнальных транзисторов не используют системы z- и у-параметров?

8. Что такое система h-параметров для биполярных транзисторов?

9. Как определить h-параметры по статическим характеристикам транзистора в схеме с общим эмиттером?

10. Приведите классификацию биполярных транзисторов.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

 

Исследование статических параметров основных типов униполярных транзисторов, применяемых в системах контроля и управления судовым оборудованием

Цель работы – изучить физические процессы, протекающие при работе униполярных транзисторов разного типа, их статические вольтамперные характеристики, методику графического определения малосигнальных параметров униполярных транзисторов.

[1, с.73-84]; [4, с.284-318]; [8, с.52-62].

 

Лабораторные схемы

В данной лабораторной работе снимаются статические характеристики и по ним рассчитываются малосигнальные параметры униполярных транзисторов 3 различных типов. Все исследуемые образцы установлены на единой плате и подключаются перестановкой соответствующей перемычки. Нумерация образцов на плате следующая:

1. Полевой транзистор управляемый р-п переходом и каналом п-типа КП303И.

2. МДП транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом р-типа КП301Б.

3. Двухзатворный МДП транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом п-типа КП306В.

В данной лабораторной работе исследуется полевой транзистор управляемый р-п переходом и каналом п-типа КП303И.

Исследование статических характеристик униполярных транзисторов включенных по схеме с общим истоком проводится с помощью лабораторного стенда, упрощенная схема которого приведена на рис.4.1.

Требуемый исследуемый униполярный транзистор подключается к измерительному стенду с помощью установки перемычки J1. Переключатель К4 позволяет изменять полярность напряжения U_СИ, приложенного к стоку относительно истока. Величина этого напряжения устанавливается потенциометром R1. Переключатель К5 позволяет изменять полярность напряжения U_ЗИ, приложенного к затвору относительно истока. Величина этого напряжения устанавливается потенциометром R2. Измерение напряжения U_СИ и величины стокового тока I_С, осуществляется вольтметром V1. Измерение напряжения U_СИ проводится прямым методом в положении «U» переключателя К1. Измерение стокового тока I_С проводится косвенно, путем измерения напряжения на резисторе R3 известного сопротивления в положении «U_R» переключателя К1. Измерение напряжения U_ЗИ проводится прямым методом в положении «U» переключателя К2.

Домашнее задание

1. Изучить принцип действия полевого транзистора, который управляется р-п переходом, схемы его включения и основные характеристики.

2. Изучить принцип действия МДП транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом, схемы его включения и основные характеристики.

3. Изучить принцип действия МДП транзистора с изолированным затвором и встроенным каналом, схемы его включения и основные характеристики.

4. Подготовить протокол лабораторной работы, в котором начертить схему измерительного стенда и таблицу 4.1.

 

Задание к лабораторной работе

1. Подготовка измерительного стенда к измерению статических характеристик униполярного транзистора, включенного по схеме с общим истоком.

1.1 Установите плату с исследуемыми транзисторами в разъемы на верхней поверхности измерительного стенда.

1.2 В правые гнезда стенда включите вольтметр, установленный в режим измерения постоянных напряжений на пределе 2.000 В. Включите вольтметр. Этим вольтметром будет измеряться стоковое напряжение U_СИ и стоковый ток I_С.

В левые гнезда стенда включите вольтметр, установленный в режим измерения постоянных напряжений на пределе 2.000 В. Включите вольтметр. Этим вольтметром будет измеряться напряжение на затворе транзистора U_3И.

1.4 Движки потенциометров R1 и R2 установите в крайнее левое положение, что соответствует отсутствию напряжения на транзисторе.

1.5 Включите измерительный стенд в сеть. При этом загорится светодиод.