Зависимость коэффициента передачи по току от температуры окружающей среды

Для схемы включения биполярного транзистора с общим эмиттером: β=F[Т˚С] _{Uкэ, Ik =const}. В этом случае β оценивается величиной α из соотношения (10) с учетом зависимости длины диффузии дырок L_p (15). В выражении (15) с ростом Т˚С возрастает несколько время жизни носителей заряда и график зависимости β от температуры окружающей среды имеет линейный характер (рис.10).

Рис.10. Зависимость коэффициента передачи по току
от температуры окружающей среды

5. СИСТЕМА Н- ПАРАМЕТРОВ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА В СХЕМЕ ВКЛЮЧЕНИЯ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

Система уравнений для Н-параметров биполярного транзистора представляется в виде:

(18)

А матрица Н-параметров:

(19)

Для биполярного транзистора в схеме включения с общим эмиттером вхдным током является ток базы (I₁=I_вх =I_б), выходным током – ток коллектора (I₂=I_вых =I_к), входным напряжением – напряжение база – эмиттер (U₁=U_вх = U_бэ), выходным напряжением – напряжение коллектор – эмиттер (U₂=U_вых = U_кэ). Пи этом Н – параметры записываются в виде ( с учетом связи с Н – параметрами биполярного транзистора в схеме включения с общей базой):

1. входное сопротивление – Н_11э:

, (20)

То есть H_11Э>> H_11Б и составляет значения сотни Ом, единицы кОм.

2. коэффициент обратной связи по напряжению – H_12Э.

(21)

3. коэффициент передачи по току – H_21Э.

(22)

4. выходная проводимость – H_22Э.

(23)

6.5. СХЕМА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Лабораторная установка (рис.6) включает универсальный лабораторный стенд, в котором смонтирована схема для снятия статистических характеристик транзисторов.

Прибор (мА) источник входного напряжения измеряет ток базы ( ), а вольтметр (V) служит для измерения входного напряжения транзистора ( ). В выходной цепи прибор (мА) измеряет ток коллектора ( ), а вольтметр V – напряжение между коллектором и эмиттером ( ). Для повышения точности измерения входного напряжения во входную цепь целесообразно включить цифровой вольтметр Ф203 (VI).

Рис..611. Схема лабораторной установки.

7.6. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1.7.1. Записать паспортные параметры исследуемого транзистора и зарисовать схему расположения его выводов.

2.7.2. Рассчитать и построить кривую допустимой мощности, рассеиваемой транзистором.

3.7.3. Собрать схему для исследования транзистора в схеме включения с ОЭ.

4.7.4. Снять семейство входных характеристик при комнатной температуре для двух значений напряжения на коллекторе:

, -5 В

При снятии входных характеристик задаваться током базы от 0 до 100 мкА и при этом отмечать значения напряжения на базе.

При отрицательных значениях напряжений на коллекторе найти напряжение на базе, при котором ток станет равным нулю.

5.7.5. Снять семейство выходных характеристик для четырех значений тока базы: 0, 30, 60, 90 мкА при комнатной температуре. При снятии выходных характеристик задаваться напряжением на коллекторе и не превышать максимальных значений тока и напряжений, а также мощности, рассеиваемой на коллекторе транзистора. При снятии характеристики для , цепь базы следует разорвать, т.е. убрать перемычку П1.

6.7.6. Снять проходную характеристику транзистора и входную характеристику при напряжении на коллекторе . При снятии характеристик задаваться током базы от 0 до 100 мкА и отмечать при этом величину тока коллектора и напряжения на базе.

Результаты эксперимента свести в табл.1.

Таблица 1

, мкА
, мА
, В
S м А/В

7.7.7. Исследуемый транзистор поместить в печь, предварительно разогретую до температуры 70°С, и через 5 минут повторить пункт 5 лабораторного задания.

8.7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1.8.1. По построенным характеристикам транзистора, снятым при комнатной температуре, определить H_Э – параметры. Параметр H_{12 Э} принять равным
10^-4.

2.8.2. По вычисленным H_Э – параметрам подсчитать параметры Т-образной эквивалентной схемы по формулам:

; ; ;

; ; .

3.8.3. Используя данные табл.1, определить:

а) значение крутизны характеристики ;

б) величину коэффициента усиления по току для всех значений тока базы. Вычисленные значения и S внести в табл.1;

в) построить графики зависимости и .

Таблица 2

Параметры	H11Э	H12Э	H21Э	H22Э	rЭ	rб	rК			S
Размерность
Паспортные значения
Расчетные значения

9.8. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать

1.Формулировку цели исследования.

2.1.Схему для исследования транзистора.

3.1.Таблицы результатов измерений.

4.1.График семейства входных характеристик при комнатной температуре с указанием области определения H_Э – параметров.

5.1.График семейства выходных характеристик при комнатной и повышенной температурах. На этом графике построить кривую допустимой мощности и указать область определения H_Э – параметров.

6.1.График проходной характеристики.

7.1.График зависимости .

8.1.График зависимости .

9.1.Таблицу со справочными и расчетными параметрами.

10.1.Анализ полученных результатов.

10.9. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Как связаны между собой выходной и входной токи транзистора
в схеме включения с ОЭ?

2.1.Что такое сквозной ток транзистора? Поясните механизм его возникновения.

3.1.Нарисуйте семейство выходных характеристик транзистора в схеме включения с ОЭ. Укажите режим работы транзистора. Поясните влияние и температуры на ход характеристик.

4.1.Нарисуйте семейство входных характеристик в схеме включения с ОЭ. Объясните влияние и температуры на ход характеристик.

5.1.Напишите выражение для H_Э – параметров, поясните их физический смысл.

6.1.Поясните графический метод определения H_Э – параметров.

7.1.Как связаны между собой и параметры? Назовите порядок величин H_Э – параметров в схемах включения с ОБ и ОЭ.

8.1.Каковы основные преимущества и недостатки схемы включения транзистора с ОЭ по сравнению со схемой включения с ОБ.

9.1.Какие транзисторы называются дрейфовыми? Каковы их конструктивные особенности.

9.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Электронные приборы: Учебник для вузов / В.Н.Дулин, Н.А.Аваев, В.П.Демин и др.; Ппод. ред. Г.Г.Шишкина. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 496 с.

2.1.Булычев А.Л., Лямин П.М., Тулинов Е.С. Электронные приборы: Уучебник / А.Л. Булычев, П.М. Лямин, Е.С. Тулинов. М.: Лайт Лтд., 2000. 416 с.

3.1.Батушев В.А. Электронные приборы: Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1980. 383 с.

4.1.Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы: Уучебник для вузов. 5-е изд., исправленное / В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин; 5-е изд., испр.. СПб.: издательство “Лань”, 2001. 480 с.

5.1.Елфимов В.И., Устыленко Н.С. Основы теории p-n перехода: Уучебное пособие / В.И. Елфимов, Н.С. Устыленко. Екатеринбург: ООО “Издательство УМЦ УПИ”, 2000. 55 с.

6.1.Антипов Б.Л., Сорокин В.С., Терехов В.А. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы: Уучебное пособие для вузов / Б.Л. Антипов, В.С. Сорокин, В.А. Терехов; Ппод ред. В.А. Терехова. 2-е издание. СПб.: издательство “Лань”, 2001. 208 с.

7.1.Денискин Ю.Д., Жигарев А.А., Смирнов Л.П. Электронные приборы: Программированное учебное пособие / Ю.Д. Денискин, А.А. Жигарев, Л.П. Смирнов. М.: Энергия, 1980. 280 с.

8.1.Полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник/В.А. Аронов, А.В. Баюков, А.А. Зайцев и др.; Ппод общ. ред. Н.Н. Горюнова. М.: Энергатомиздат, 1982. 904 с.

9.1.Шукстов В.Н. Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером: Мметодические указания к лабораторной работе / В.И. ЩШукстов, Т.И. Филатова. Екатеринбург: издательство УПИ, 1990. 16 с.

1. Устыленко Н.С. Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора в схеме включения с общей базой: методические указания к выполнению лабораторной работы / Н.С. Устыленко, В.И. Елфимов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. 33 с.

Оглавление