Лаба 2 - Исследование биполярного транзистора - СФ
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронно-
вычислительных систем (КИБЭВС)
ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА Отчет по лабораторной работе №2
по дисциплине «Электроника и схемотехника 1» Вариант №
Студент гр. ххх
___ ххх ___ ххх
ххх
Руководитель
Ххх
ххх
________ ххх
ххх
Томск 2022
Введение
Цель работы – исследование режимов работы биполярного транзистора.
Постановка задачи:
1. Собрать схему для работы биполярного транзистора T341 в режиме насыщения и активном режиме, измерить - Uбэ, Uкэ, Iэ, Iб, вычислить - Iк, Rкэ,
ẞdc изменяя сопротивление резистора R1, а также определить границу режимов;
2.Собрать схему для исследования работы биполярного транзистора в режиме отсечки;
3.Собрать схему для исследования работы биполярного транзистора в инверсном режиме, измерить Uн, Iу;
4.Написать вывод о проделанной работе.
2
1 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В АКТИВНОМ РЕЖИМЕ И НАСЫЩЕНИЯ
Схемы собирались в электронной системе моделирования Electronics Workbench.
На рисунках 1.1, 1.2, 1.3 приведены рисунки схемы работы транзистора при R1 = 1 кОм, R1 = 2 кОм, R1 = 10 кОм, соответственно. На рисунке 1.1
транзистор в режиме насыщения, т.к. Uбэ > Uкэ. На рисунке 1.2 также транзистор находится в режиме насыщения. На рисунке 1.3 резистор находится в активном режиме, так как Uбэ < Uкэ.
Рисунок 1.1 - Работа транзистора, где R1 = 1 кОм
3
Рисунок 1.2 - Работа транзистора, где R1 = 2 кОм
Рисунок 1.3 - Работа транзистора, где R1 = 10 кОм
В таблице 1.1 приведены результаты измерений Uбэ, Uкэ, Iэ, Iб и вычислений Iк, Rкэ, ẞdc при разном сопротивлении R1.
4
Таблица 1.1 – Результаты измерений и вычислений из схемы
R1, |
Uбэ, |
Uкэ, |
Iэ, мА |
Iб, мА |
Iк, мА |
Rкэ, |
ẞdc |
Режим |
кОм |
мВ |
мВ |
|
|
|
Ом |
|
|
0,4 |
619,0 |
260,8 |
58,340 |
10,950 |
47,390 |
5,5 |
4,33 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
596,5 |
257,3 |
54,770 |
7,339 |
47,431 |
5,4 |
6,46 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
585,0 |
256,9 |
52,950 |
5,519 |
47,431 |
5,4 |
8,59 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
578,1 |
257,7 |
51,480 |
4,422 |
47,058 |
5,5 |
10,64 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
563,7 |
265,8 |
49,560 |
2,218 |
47,342 |
5,6 |
21,34 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
558,6 |
276,7 |
48,710 |
1,480 |
47,230 |
5,9 |
31,91 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
555,7 |
296,5 |
48,150 |
1,111 |
47,039 |
6,3 |
42,34 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
545,2 |
634,1 |
44,550 |
0,891 |
43,659 |
14,5 |
49,00 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
531,5 |
1102,0 |
39,720 |
0,745 |
38,975 |
28,3 |
52,34 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
520,6 |
1474,0 |
35,900 |
0,640 |
35,260 |
41,8 |
55,10 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
511,6 |
1778,0 |
32,770 |
0,561 |
32,209 |
55,2 |
57,40 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
504,0 |
2032,0 |
30,170 |
0,500 |
29,670 |
68,5 |
59,39 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
497,5 |
2248,0 |
27,970 |
0,450 |
27,520 |
81,7 |
61,11 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
461,2 |
3392,0 |
16,300 |
0,227 |
16,073 |
211,0 |
70,84 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
434,6 |
4115,0 |
8,956 |
0,114 |
8,842 |
465,4 |
77,49 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
422,5 |
4389,0 |
6,184 |
0,076 |
6,108 |
718,6 |
80,06 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
415,0 |
4533,0 |
4,722 |
0,057 |
4,665 |
971,8 |
81,39 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
409,7 |
4622,0 |
3,819 |
0,046 |
3,773 |
1225,0 |
82,20 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из таблицы видно, что граница между режимом насыщения и активным находится на промежутке от 4 до 5 кОм.
5
2 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В РЕЖИМЕ ОТСЕЧКИ
Для исследования транзистора в режиме отсечки была собрана схема,
изображенная на рисунках 2.1 и 2.2. На рисунке 2.1 показан режим отсечки, а на рисунке 2.2 активный режим.
Рисунок 2.1 - Режим отсечки
Так как оба p-n перехода закрыты, то ток через амперметры не течет,
поэтому показания на них равны 0, а Uкэ = 5 В. Транзистор закрыт.
6
Рисунок 2.2 - Активный режим транзистора
В активном режиме ток коллектора зависит от тока базы, переключатель соединяет базу с резистором, поэтому значения измерительных приборов соответствуют табличным значениям.
7
3 РАБОТА ТРАНЗИСТОРА В ИНВЕРСНОМ РЕЖИМЕ
Для исследования транзистора в инверсном режиме была собрана схема,
изображенная на рисунках 3.1 и 3.2. На рисунке 3.1 транзистор находится в инверсном режиме, так как положение переключателя на сопротивлении R1.
Рисунок 3.1 - Транзистор в инверсном режиме
Так как это инверсный режим, то коллекторный переход открыт, а
эмиттерный закрыт. По показаниям Uн = 2,125 В.
8
Рисунок 3.2 - Работа транзистора в активном режиме
Ток работает в активном режиме, Iу = -1.251 мА.
9
Заключение
В ходе выполнения данной лабораторной работы с биполярным транзистором T341 были созданы схемы в электронной системе моделирования
Electronics Workbench. Были собраны схемы, в которых транзистор работал в активном, насыщения, отсечки и в инверсном режиме. Была построена таблица исходя из показаний амперметров и вольтметров при разном сопротивлении.
Были измерены Uн = 2125 мВ и Iу = -1,251 мА в инверсном режиме транзистора.
10