Fiz_Polupr_dlya_stud / Описания вып.работ / 6р.Бипол.транз-ор
.doc
БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР.
Задание.
Изучить зависимость коэффициента передачи тока, сопротивления базы, эмиттера, коллектора от тока эмиттера и от напряжения коллектора.
Методика измерения параметров транзистора.
UЭ
UK
=V
500 Ом
ЗГ-18
300 кОм
50
UK
50
EK
mA
mA
ЕЭ
IЭ
1 кОм
30,0
~V
Рис.1 Схема измерительной установки .
При измерении коэффициента α генератор ЗГ-18 подключают к схеме через сопротивление 300 кОм. Таким образом , генератор можно считать источником тока. Токи эмиттера, коллектора и базы транзистора определяют по падению напряжения на известных сопротивлениях. Поскольку токи эмиттера и коллектора отличаются незначительно, погрешность определения α велика. Погрешность измерительных приборов при этом весьма большая. Поэтому измеряют величину 1- α , равную отношению тока базы к току эмиттера. Ток эмиттера транзистора измеряют косвенно. Генератор тока подключают к нагрузочному сопротивлению в цепи коллектора, равному 50 Ом и вольтметром ~V измеряют падение напряжения в нем. Измеренный таким образом ток будет протекать через эмиттер, когда источник тока подключим к входной цепи транзистора. В этом положении ток базы определяют по падению напряжения на сопротивлении 1 кОм, включенном в цепь базы.
При измерении сопротивления базы rб генератор подключают к коллектору транзистора через сопротивление 500 Ом. В эмиттерной цепи осуществляется холостой ход. Ток базы определяют по падению напряжения на сопротивлении 1 кОм. Напряжение на распределенном сопротивлении базы транзистора измеряют вольтметром, включенным между эмиттером и базой. Сопротивление 1 кОм в цепи базы при этом закорочено. Следует отметить, что измерительное сопротивление в базовой цепи намного меньше сопротивления коллектора транзистора и поэтому оно не влияет на величину тока базы и равному ему тока коллектора. При измерении сопротивления коллектора, как и в предыдущем случае, источник сигнала подключают на выход транзистора. Напряжение измеряют непосредственно на коллекторе транзистора, а ток iК - по падению напряжения в цепи базы 1 кОм.
Сопротивление эмиттера непосредственно измерить нельзя. Значение rЭ определяют по формуле
rЭ = rвх -(1 – α) rб ,
если известно входное сопротивление транзистора rвх. Для определения rвх измеряют ток по падению напряжения на сопротивлении 50 Ом в цепи коллектора и напряжение на входе транзистора , даваемое током генератора при подключении его к эмиттеру. При измерении параметров рекомендуется пользоваться табл. 1.
Положение переключателя П2 на рис.2 |
Измеряемая величина |
Параметры
|
iЭ iК |
U1 U2 |
1-= |
iб uб |
Urб Uб |
rб = |
iвх u вх |
U rвх Uвх |
rвх= |
uk iК |
Uk Urk |
rk = |
Таблица 1.
С помощью лабораторной установки можно измерить параметры α, rб, rвх , rk , а также обратный ток коллекторного перехода Iко транзисторов как р-п-р , так и п-р-п типа. Смещение на транзистор задается от двух источников ЕЭ и ЕК . В данной работе используется транзистор р-п-р типа.
Вид передней панели установки показан на рис . 2. Включение источников и переключение полярности для задания смещения на транзисторы типа р-п-р или п-р-п осуществляется переключателем П1. Ток эмиттера регулируется с помощью потенциометра R1, а напряжение на коллекторе потенциометром R2 . Ток смещения в цепи эмиттера контролируется прибором mA1 , а в цепи коллектора mA2 имеющих три предела измерения. Изменение пределов измерения осуществляется соответствующими переключателями. Напряжение на коллекторе контролируется с помощью вольтметра В7-15, подключаемого к зажимам =V2 . С помощью тумблера Т вольтметр подключают к эмиттерной или коллекторной цепи. К зажимам ~ЗГ подключается генератор переменного тока ЗГ-18. С помощью переключателя П2 осуществляется коммутация схемы по переменному току. Результаты измерений регистрируется с помощью вольтметра переменного тока В3‑38, подключенного к клеммам ~V1.
\
IЭ
IK
mA1 m
mA2
R1
R2
П1
П2
0,1
1,0
10
0,5
5,0
10
Т
VЭ
VК
п-р-п
р-п-р
=V2
~V1
~ЗГ
iЭ
iК
iб
uб
iвх
uвх
uК
iКП
П
Э Б К Э
Рис.2.
Порядок выполнения работы.
1.При постоянном напряжении на коллекторе транзистора (UК=10В), измерить зависимость параметров α, rб , rвх и rk от тока эмиттера (IЭ =2-10mA) , подав на него переменное напряжение 15 В частотой 1000 Гц. Построить графики.
-
Используя соотношение и полагая IЭО=0, построить теоретическую кривую rЭ=rЭ(IЭ) и сравнить ее с экспериментальной кривой,
. Использовать значение ≈ 0,025 В для комнатной температуры.
-
При постоянном токе эмиттера Iэ = 2 мА измерить зависимость параметров α , rб , rвх и rк от напряжения на коллекторе, изменяя его в пределах 5-12 В. Построить графики.