Исследование биполярного транзистора

Цель работы.

1. Исследование зависимости тока коллектора от тока базы и напряжение база – эмиттер.

2. Анализ зависимости коэффициента усиления по постоянному току от тока коллектора.

3. Исследование работы биполярного транзистора в режиме отсечки.

4. Получение входных и выходных характеристик транзистора.

5. Определение коэффициента передачи по переменному току.

6. Исследование динамического входного сопротивления транзистора.

Порядок проведения работы

Эксперимент 1. Определение статического коэффициента передачи тока транзистора

а) Откройте файл II1_11 со схемой, изображенной на рисунке 2.1. Включить схему.

Записать результаты измерений тока коллектора, тока базы и напряжение коллектор-эмиттер в раздел “Результаты экспериментов”. По полученным результатам подсчитать статический коэффициент передачи транзистора .

б) Изменить номинал источника ЭДС до 2.68 В. Включить схему. Записать результаты измерений тока коллектора, тока базы и напряжение коллектор-эмиттер в раздел “Результаты экспериментов”. По полученным результатам подсчитать статический коэффициент передачи транзистора .

в) Изменить номинал источника ЭДС до 5 В. Запустить схему. Записать результаты измерений тока коллектора, тока базы и напряжение коллектор-эмиттер в раздел “Результаты экспериментов”. По полученным результатам подсчитать статический коэффициент передачи транзистора . Затем установить равным 10 В.

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора

На схеме рисунка 2.1 изменить номинал источника ЭДС до 0 В. Запустить схему. Записать результаты измерений тока коллектора для данного тока базы и напряжение коллектор-эмиттер в раздел “Результаты экспериментов”.

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

а) На схеме рисунка 2.1 провести измерения тока коллектора I_К для каждого значения Е_К и Е_Б и заполнить таблицу 2.1 в разделе “Результаты экспериментов”. По данным таблицы построить график зависимости I_К от Е_К.

б) Открыть файл II1_31 со схемой, изображенной на рисунке 2.2. Включить схему. Зарисовать осциллограмму выходной характеристики, соблюдая масштаб. Повторить измерения для каждого значения Е_Б из таблицы 2.1. Осциллограммы выходных характеристик для разных токов базы зарисовать в разделе “Результаты экспериментов” на одном графике.

в) По выходной характеристике найти коэффициент передачи тока при изменении базового тока с 10 μА до 30 μА, Е_К = 10 В. Результат записать в раздел “Результаты экспериментов”.

Эксперимент 4. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

а) Открыть файл II1_11(рис. 2.1). Установить значение напряжения источника Е_К равным 10 В и провести измерения тока базы I_Б, напряжения база-эмиттер U_БЭ, тока эмиттера I_Э для различных значений напряжения источника Е_Б в соответствии с таблицей 2.2 в разделе “Результаты экспериментов”. Обратите внимание, что коллекторный ток примерно равен току цепи эмиттера.

б) В разделе “Результаты экспериментов” по данным таблицы 2.2 построить график зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер.

в) Открыть файл II1_41 со схемой, изображенной на рисунке 2.3. Включить схему. Зарисовать входную характеристику транзистора, соблюдая масштаб, в раздел “Результаты экспериментов”.

г) По входной характеристике найти сопротивление при изменении базового тока с 10 μА до 30 μА. Результат записать в раздел “Результаты экспериментов”.

Эксперимент 5. Получение входной характеристики транзистора в схеме с общей базой

а) По данным таблицы 2.2 построить график зависимости тока эмиттера от напряжения база-эмиттер.

б) Открыть файл II1_51 со схемой, изображенной на рисунке 2.4. Включить схему. Зарисовать осциллограмму полученной характеристики в разделе “Результаты экспериментов”.

в) По полученной характеристике найти сопротивление при изменении базового тока с 10 μА до 30 μА. Результат записать в раздел “Результаты экспериментов”.

г) Найти сопротивление по формуле , используя значение I_Э из таблицы 2.2 при . Результат записать в раздел “Результаты экспериментов”.

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Определение статического коэффициента передачи тока транзистора

а) Напряжение источника ЭДС Е_Б = 5.7 В

Ток базы транзистора, IБ	Измерение	________________
Ток коллектора транзистора, IК	Измерение	________________
Напряжение коллектор-эмиттер, UКЭ	Измерение	________________
Статический коэффициент передачи,	Расчет	________________

б) Напряжение источника ЭДС Е_Б = 2.68 В

Ток базы транзистора, IБ	Измерение	________________
Ток коллектора транзистора, IК	Измерение	________________
Напряжение коллектор-эмиттер, UКЭ	Измерение	________________
Статический коэффициент передачи,	Расчет	________________

в) Напряжение источника ЭДС Е_К = 5 В

Ток базы транзистора, IБ	Измерение	________________
Ток коллектора транзистора, IК	Измерение	________________
Напряжение коллектор-эмиттер, UКЭ	Измерение	________________
Статический коэффициент передачи,	Расчет	________________

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Таблица 2.1		График выходной характеристики
	ЕБ, В
ЕБ, В	IБ,μА	0.1	0.5
1.66
2.68
3.68
4.68
5.7

Осциллограммы входных характеристик транзистора для разных токов базы

Коэффициент передачи тока,

Расчет

________________

Эксперимент 4. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Таблица 2.2		График зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер
ЕБ, В	IБ, μА	UБЭ, mВ	IБ, mА
1.66
2.68
3.68
4.68
5.7

Осциллограммы входных характеристик транзистора

Сопротивление

Расчет по результатам измерений

___________________

Эксперимент 5. Получение входной характеристики транзистора в схеме с ОБ

График зависимости тока эмиттера от напряжения база-эмиттер

Осциллограммы входной характеристики транзистора в схеме с ОБ

Сопротивление	Расчет по результатам измерений	___________________
Сопротивление	Расчет	___________________

Вопросы к защите

1. От чего зависит ток коллектора транзистора?

2. Зависит ли коэффициент от тока коллектора? Если да, то в какой степени? Обосновать ответ.

3. Что такое токи утечки транзистора в режиме отсечки?

4. Что можно сказать по выходным характеристикам о зависимости тока коллектора от тока базы и напряжения коллектор-эмиттер?

5. Что можно сказать по входной характеристике о различии между базо-эмиттерным переходом и диодом, смещенном в прямом направлении?

6. Одинаково ли значение в любой точке входной характеристики?

7. Одинаково ли значение при любом значении тока эмиттера?

8. Как отличается практическое значение сопротивления от вычисленного по формуле?

Часть III Логические схемы

1 Теоретические сведения