Pomiary wielkosci elektrycznych Badanie tranzystora parametry

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

1 z 4

Instrukcja do ćwiczenia 6

Dział – Pomiary wielkości elektrycznych.

Temat: Badanie tranzystora – parametry statyczne.

Cel ćwiczenia: poznanie sposoby wyznaczenia charakterystyk statycznych tranzystora.

I.

Wprowadzenie

Tranzystorem bipolarnym zwany też warstwowym, stanowi kombinacją dwóch
półprzewodnikowych złączy p-n, wytworzonych w jednej płytce półprzewodnika. Procesy
zachodzące w jednym złączu oddziałują na drugie, a nośnikami ładunku elektrycznego są
dziury i elektrony. Tranzystory bipolarne wykonywane są najczęściej z krzemu, rzadziej
z germanu. Ze względu na kolejność ułożenia warstw półprzewodnika rozróżniamy:

 tranzystory p-n-p (rys.6.1a),

 tranzystory n-p-n (rys.6.1b).

Mogą one być z:

 jednorodną bazą,

 niejednorodną bazą.

Zasada działania tranzystora n-p-n i p-n-p jest jednakowa, różnice występują tylko
w polaryzacji zewnętrznych źródeł napięcia i kierunku przepływu prądów.

Tranzystor bipolarny składa się z trzech obszarów o przeciwnym typie

przewodnictwa, co powoduje powstanie dwóch złączy: p-n i n-p. W tranzystorze bipolarnym
poszczególne obszary półprzewodnika mają swoją nazwę: Bbaza, E – emiter, C – kolektor.
A złącza nazywa się

 złączem emiterowym (złącze emiter-baza);
 złączem kolektorowym (złącze baza-kolektor).

Struktura półprzewodnikowa tranzystora jest umieszczana w hermetycznie zamkniętej
obudowie metalowej, ceramicznej lub plastykowej.
Obudowa ta chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi, jak również spełnia inne funkcje,
np. w tranzystorach średniej i dużej mocy umożliwia skuteczne odprowadzenie ciepła.

a)

b)

Rys.6.1. Symbole graficzne tranzystora bipolarnego: a) p-n-p, b) n-p-n.

Działanie tranzystora bipolarnego rozpatrzymy na przykładzie polaryzacji normalnej

tranzystora, tzn. gdy złącze emiter-baza jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia,
a złącze baza-kolektor spolaryzowane w kierunku zaporowym. Stan taki jest zapewniony,
gdy spełniona jest zależność między potencjałami na poszczególnych elektrodach:

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

2 z 4

- V

E

< V

B

< V

C

– dla tranzystora n-p-n;

- V

E

> V

B

> V

C

– dla tranzystora p-n-p.

Właściwości tranzystora opisują rodziny charakterystyk statycznych i parametry dynamiczne.
Charakterystyki statyczne przedstawiają zależności między prądami: emiter, kolektora, bazy
i napięciami: baza-emiter, kolektor-emiter, kolektor-baza. Rozróżniamy cztery rodziny
charakterystyk statycznych:

- wejściowa (U

1

= f (I

1

), przy U

2

= const),

- przejściowa (I

2

= f (I

1

), przy U

2

= const),

- wyjściowa (I

2

= f (U

2

), przy I

1

= const),

- zwrotna (U

1

= f (U

2

), przy I

1

= const).

Znając dwie charakterystyki (wejściową i wyjściową) możemy wyznaczyć dwie pozostałe.
Postać charakterystyki wejściowej i wyjściowej jest taka sama, jak charakterystyki złącza
półprzewodnikowego spolaryzowanego w kierunku przewodzenia i w kierunku zaporowym.
Tranzystor może pracować w trzech układach pracy OE, OB, OC.

Na poniższym rysunku przedstawiono rodzinę charakterystyk statycznych tranzystora

pracującego w układzie OE, w którym I

1

= I

B

, U

1

= U

BE

, I

2

= I

C

, U

2

= U

CE

. Przesunięcie

charakterystyk wejściowych względem siebie jest związane z modulacją szerokości bazy,
natomiast przesunięcie charakterystyk wyjściowych jest spowodowane oddziaływaniem prądu
bazy na prąd kolektora. Charakterystyki osiągają nasycenie, a ich nachylenie nie jest stałe,
ale rośnie. Jest większe niż w układzie OB, gdyż część napięcia U

CE

polaryzuje złącze

emiter-baza.

Rys. 6.2 Charakterystyki statyczne tranzystora n-p-n w układzie OE.

Charakterystyka przejściowa jest linią prostą o nachyleniu  - współczynnik

wzmocnienia prądowego. Charakterystyki zwrotne są podobne do charakterystyk zwrotnych
w układzie OB. Tranzystor składa się z dwóch złączy p-n, które mogą być spolaryzowane
w kierunku przewodzenia jak i w kierunku zaporowym. W związku z tym wyróżniamy cztery
stany pracy tranzystora: aktywny, nasycenia, zatkania, inwersyjny.
Ze względu na wydzielaną moc, tranzystory dzielimy na:

 Małej mocy – do 0,3 W.
 Średniej mocy – do 5 W.
 Dużej mocy – powyżej 5 W, nawet do 300 W.

Ze względu na maksymalną częstotliwość generacji, tranzystory dzielimy na:

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

3 z 4

 Małej częstotliwości – do kilkudziesięciu MHz.
 Wielkiej częstotliwości – nawet do kilku GHz.

II. Treść zadania.

Wyznaczyć metodą „punkt po punkcie” charakterystyki statyczne tranzystora

bipolarnego: BD 237 w układzie OE.

Należy pamiętać, że metoda ta polega na odczycie wielkości poszczególnych napięć i prądów.

Tranzystor jest zasilane z zasilaczy stabilizowanych napięcia stałego, umożliwiających
nastawianie określonych wartości napięć. Do pomiarów prądów służą użyjemy —
miliamperomierze i mikroamperomierz cyfrowe. Napięcia będziemy mierzyć woltomierzami
napięcia stałego, użyjemy w tym celu woltomierzy cyfrowe, posiadają dużą rezystancję
wewnętrzną.

Z układu przedstawionego poniżej wyznaczymy następujące charakterystyki:

A. I

C

= f(U

CE

) przy I

B

= const;

B. I

C

= f(I

B

) przy U

CE

=const;

C. I

B

= f(U

BE

) przy U

CE=

const;

D. U

BE

= f(U

CE

) przy I

B

= const;

III. Sprawozdanie z przeprowadzonego ćwiczenia.

1.

Schemat układu pomiarowego.

2.

Wykaz elementów



background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

4 z 4


3.

Tabela pomiarowa

I

C

= f(U

CE

)

I

B

= f(U

BE

)

I

B

=….uA

I

B

=….uA

I

B

=….uA

U

CE

=…V

U

CE

=…V

U

CE

=…V

U

CE

I

C

U

CE

I

C

U

CE

I

C

U

BE

I

B

U

BE

I

B

U

BE

I

B

V

mA

V

mA

V

mA

mV

uA

mV

uA

mV

uA

I

C

= f(U

BE

)

U

BE

= f(U

CE

)

U

CE

=…V

U

CE

=…V

U

CE

=…V

I

B

=….uA

I

B

=….uA

I

B

=….uA

I

B

I

C

I

B

I

C

I

B

I

C

U

CE

U

BE

U

CE

U

BE

U

CE

U

BE

uA

mA

uA

mA

uA

mA

V

uA

V

mV

V

mV

4.

Charakterystyki


5.

Uwagi i wnioski


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Pomiary wielkosci elektrycznych Badanie bramek logicznych id 37
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 06 Badanie tranzystora – parametry statyczne
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 07 Badanie wzmacniacza operacyjnego pracującego w
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 09 Badanie bramek logicznych
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 05 Badanie diody – charakterystyka prądowo napięc
cw 4 Pomiary wielkości elektrycznych za pomocą oscyloskopu
Pomiary wielkosci elektrycznych Minimalizacja funkcji tablica
1 dmm, dmm p, Pomiary wielkości elektrycznych multimetrami
Oscyloskopowe pomiary wielkości elektrycznych
Pomiary wielkosci elektrycznych Pomiar napiec oscyloskopem id 3
sprawko- wprowadzenie do pomiaru wielkości elektrycznych
POMIARY WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH, Politechnika Lubelska, semestr 3, Elektrotechnika
cw 4, Pomiary wielkości elektrycznych za pomocą oscyloskopu
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 02 Pomiar prądu
Pomiary wielkosci elektrycznych Pomiar rezystancji metoda techn
Pomiary wielkosci elektrycznych Pomiar napiecia id 374583
Pomiary wielkości elektrycznych w układach napędowych pojazdów
LTP  Pomiary wielkości elektrycznych z użyciem oscyloskopu
Zastosowanie oscyloskopu do pomiaru wielkości elektrycznych

więcej podobnych podstron