Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium elektroniki
Ćwiczenie nr 9	Temat: Badanie źródeł prądowych			Zespół: 1) Mularczyk Paweł 2) Stoch Paweł 3) Tomaszewski Andrzej
Data wykonania ćwiczenia: 14.12.1999 r.		Data:	Ocena:

1. Schematy pomiarowe

1. układ do badania źródła prądowego opartego na tranzystorze bipolarnym

z diodą Zenera z opornikiem R₂

Spis elementów:

R₁=7,5kΩ R_E=680Ω R₀=100÷560kΩ dioda 7V5 R₁=7,5kΩ R₂=7,5kΩ R_E=680Ω R₀=100÷560kΩ

2. układ do badania źródła prądowego opartego na tranzystorze unipolarnym

z opornikiem R_S= bez opornika R_S

Spis elementów

R_S=270Ω R₀=100÷560kΩ R₀=100÷560kΩ

2. Tabele pomiarowe

1. źródło prądowe na tranzystorze bipolarnym

z diodą Zenera 7V5 z opornikiem R₂=7,5Ω

R₀=100÷560kΩ R₀=750Ω R₀=100÷560kΩ R₀=750Ω

Uwy[V]	Iwy[mA]		EC[V]	Iwy[mA]		Uwy[V]	Iwy[mA]		EC[V]	Iwy[mA]
1,022	9,89		0	0		1,04	10,03		0	0
2,71	9,86		1	0,51		2,75	10,05		1	0
4,76	9,92		2	1,3		4,8	10,01		2	0,56
7,45	10,57		3	1,96		7,05	10,01		3	1,28
7,73	9,9		4	2,64		7,45	9,98		4	2
8,61	8,59		5	3,35		8,74	8,73		5	2,7
10,4	5,72		6	3,99		10,44	5,89		6	3,42
11,34	4,32		7	4,69		11,38	4,28		7	4,17
12,33	2,66		8	5,31		12,33	2,66		8	4,85
12,82	1,9		9	6,04		12,78	1,89		9	5,64
12,94	1,7		10	6,7		12,96	1,59		10	6,34
13,2	1,3		11	7,33		13,14	1,29		11	7,02
13,6	0,67		12	8,02		13,51	0,67		12	7,8
13,76	0,4		13	8,65		13,66	0,4		13	8,5
13,94	0,13		14	9,64		13,75	0,24		14	9,22
			15	9,75		13,86	0,06		15	9,95
			16	9,77					16	10,72
			17	9,79					17	11,41
			18	9,8					18	12,15
			19	9,83					19	12,86
			20	9,85					20	13,59

2. źródła prądowe na tranzystorze unipolarnym

tranzystor złączowy bez R_S tranzystor złączowy z R_S=270Ω

R₀=100÷560kΩ R₀=750Ω R₀=100÷560kΩ R₀=750Ω

Uwy[V]	Iwy[mA]		EC[V]	Iwy[mA]		Uwy[V]	Iwy[mA]		EC[V]	Iwy[mA]
0,7	7,13		0	0		0,34	3,57		0	0
1,9	7,05		1	0,82		0,96	3,57		1	0,7
3,3	7,01		2	0,63		1,69	3,56		2	1,34
4,9	7		3	2,46		2,49	3,56		3	1,94
5,42	6,98		4	3,22		2,76	3,56		4	2,52
6,95	6,98		5	3,97		3,54	3,56		5	2,97
11,73	6,65		6	4,71		6,41	3,54		6	3,31
13,44	5,03		7	5,39		9,36	3,5		7	3,45
14,19	3,06		8	6		13,1	2,83		8	3,5
14,45	2,14		9	6,49		13,8	2,05		9	3,52
14,51	1,92		10	6,83		13,94	1,84		10	3,54
14,59	1,58		11	7		14,02	1,72		11	3,55
14,74	0,92		12	7,05		14,5	0,9		12	3,56
14,88	0,26		13	7,09		14,6	0,72		13	3,56
14,92	0,07		14	7,11		14,75	0,43		14	3,57
			15	7,1		14,93	0,07		15	3,57
			16	7,06					16	3,57
			17	7,05					17	3,57
			18	7,03					18	3,57
			19	7,01					19	3,57
			20	6,98					20	3,57

3. Wykresy charakterystyk

1. charakterystyki źródła prądowego opartego na tranzystorze bipolarnym

• 
  z diodą Zenera przy zmiennym oporze R₀=100÷560kΩ

• z diodą Zenera przy stałym oporze R₀=750Ω i zmiennym napięciu wejściowym E_C=0÷20V

• z opornikiem R₂=7,5kΩ przy zmiennym oporze R₀=100÷560kΩ

• 
  z opornikiem R₂=7,5kΩ przy stałym oporze R₀=750Ω i zmiennym napięciu wejściowym E_C=0÷20V

2. charakterystyki źródła prądowego opartego na tranzystorze unipolarnym złączowym

• bez opornika R_S przy zmiennym oporze R₀=100÷560kΩ

• bez opornika R_S przy stałym oporze R₀=750Ω i zmiennym napięciu wejściowym E_C=0÷20V

• 
  z opornikiem R_S=270Ω przy zmiennym oporze R₀=100÷560kΩ

• z opornikiem R_S=270Ω przy stałym oporze R₀=750Ω i zmiennym napięciu wejściowym E_C=0÷20V

4. Przykładowe obliczenia

Obliczanie rezystancji wejściowej z charakterystyk prądowo napięciowych przy stałym napięciu zasilającym.

1. dla źródła prądowego na tranzystorze bipolarnym

• z diodą Zenera 7V5

ΔU_wy=(9 - 8)V = 1V ΔI_wy=(9,5 - 8)mA = 1.5mA

R_wy=666,7Ω

• z opornikiem R₂=7,5kΩ

ΔU_wy=(9,2 - 8)V = 1,2V ΔI_wy=(9,5 - 8)mA = 1.5mA

R_wy=800Ω

2. dla źródła prądowego na tranzystorze unipolarnym złączowym

• bez opornika R_S

ΔU_wy=(12 - 10)V = 2V ΔI_wy=(6,9 - 6,3)mA = 0,6mA

R_wy=3,3kΩ

• z opornikiem R_S=270Ω

ΔU_wy=(12 - 10)V = 2V ΔI_wy=(3,4 - 3,05)mA = 0,35mA

R_wy=5,7kΩ

5. Wnioski

Celem ćwiczenia było zbadanie źródeł prądowych zbudowanych na tranzystorze bipolarnym oraz unipolarnym złączowym.

Z pomiarów wyznaczyliśmy charakterystyki prądowo-napięciowe dla różnych przypadków, np. przy zmiennym R₀ i stałym napięciu zasilania lub przy zmiennym napięciu zasilania a stałym oporze R₀. Z odpowiednich charakterystyk wyznaczyliśmy rezystancję wyjściową badanych źródeł prądowych. I tak dla źródła prądowego na tranzystorze bipolarnym z diodą Zenera (typ 7V5) rezystancja wyjściowa wynosi R_wy=666,7Ω. Dla tego samego tranzystora, tyle że z opornikiem R₂=7,5kΩ, rezystancja ta równa jest R_wy=800Ω. Wartości rezystancji wyjściowej dla źródła prądowego opartego na tranzystorze bipolarnym wynoszą odpowiednio: R_wy=3,3kΩ bez opornika R_S oraz R_wy=5,7kΩ z opornikiem R_S=270Ω.

Z charakterystyk przy stałym oporze R₀ i zmiennym napięciu zasilania odczytujemy wartości napięcia, przy których prąd ulega stabilizacji. Dla źródła prądowego na tranzystorze bipolarnym z diodą Zenera wartość napięcia E_C przy której następuje stabilizacja prądu wynosi około E_C≈15V. Dla tego samego źródła z opornikiem R₂ prąd się nieustabilizował (dla wielkości przy których robiliśmy pomiary). Dla źródła prądowego na tranzystorze unipolarnym bez opornika R_S prąd stabilizował się dla wartości E_C≈11V, zaś z opornikiem R_S E_C≈7V oraz