ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU
ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE
WYDZIAŁ TRANSPORTU
POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 3
TRANZYSTOR BIPOLARNY
DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO
WARSZAWA 2011
ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU
ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE
WYDZIAŁ TRANSPORTU
POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 3
TRANZYSTOR BIPOLARNY
DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO
WARSZAWA 2011
Opracowali: dr inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
2
A)
Cel ćwiczenia.
-
Poznanie właściwości tranzystorów bipolarnych i ich parametrów
-
Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego: (w układzie OE)
wyjściowych
I
C
= f(U
CE
) przy I
B
= const.
wejściowych
I
B
= f(U
BE
) przy U
CE
= const.
przejściowych
I
C
= f(I
B
) przy U
CE
= const.
B)
Program ćwiczenia.
a)
Wykreślenie rodziny charakterystyk wejściowych tranzystora bipolarnego
b)
Wykreślenie rodziny charakterystyk wyjściowych tranzystora bipolarnego
c)
Wykreślenie rodziny charakterystyk przejściowych tranzystora bipolarnego
C)
Część pomiarowa.
W celu zdjęcia charakterystyk tranzystora (w układzie OE) należy skorzystać z układu jak na
rys. 1.
Rys. 1. Układ do pomiaru charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego w układzie OE
A
A
V
V
R
U
BE
U
CE
+
+
-
-
Zasilacz
Zasilacz
I
C
I
B
Opracowali: dr inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
3
a) Wyznaczyć rodzinę charakterystyk wyjściowych tranzystora BD 137 I
C
= f(U
CE
) przy
I
B
= const.
Tabela 1
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
U
CE
[V]
I
C
[mA]
0,9
1
5
8
10
15
Dla I
B
=100 [
A]
Tabela 2
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
U
CE
[V]
I
C
[mA]
0,9
1
5
8
10
15
Dla I
B
=200 [
A]
Tabela 3
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
U
CE
[V]
I
C
[mA]
0,9
1
5
8
10
15
Dla I
B
=300 [
A]
Tabela 4
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
U
CE
[V]
I
C
[mA]
0,9
1
5
8
10
15
Dla I
B
=400 [
A]
Opracowali: dr inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
4
b) Wyznaczyć rodzinę charakterystyk wejściowych tranzystora BD 137 I
B
= f(U
BE
)
przy U
CE
= const.
Wyznaczyć rodzinę charakterystyk przejściowych tranzystora BD 137 I
C
= f(I
B
)
przy U
CE
= const.
Tabela 5
I
B
[
A]
(int)
5
10
15
30
50
100
250
500
750
1000
I
B
[
A]
U
BE
[V]
I
c
[mA]
Dla U
CE
= 5 [V]
Tabela 6
I
B
[
A]
(int)
5
10
15
30
50
100
250
500
750
1000
I
B
[
A]
U
BE
[V]
I
c
[mA]
Dla U
CE
= 10 [V]
Tabela 7
I
B
[
A]
(int)
5
10
15
30
50
100
250
500
750
1000
I
B
[
A]
U
BE
[V]
I
c
[mA]
Dla U
CE
= 12 [V]
c)
Wyznaczyć rodzinę charakterystyk wyjściowych tranzystora 2N 3055 I
C
= f(U
CE
) przy I
B
=
const.
Tabela 8
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1
U
CE
[V]
I
C
[mA]
2
3
5
10
12
15
Dla I
B
=500 [
A]
Opracowali: dr inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
5
Tabela 9
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1
U
CE
[V]
I
C
[mA]
2
3
5
10
12
15
Dla I
B
=1000 [
A]
Tabela 10
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1
U
CE
[V]
I
C
[mA]
2
3
5
10
12
15
Dla I
B
=2000 [
A]
Tabela 11
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1
U
CE
[V]
I
C
[mA]
2
3
5
10
12
15
Dla I
B
=3000 [
A]
Tabela 12
U
CE
[V]
(int)
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1
U
CE
[V]
I
C
[mA]
2
3
5
10
12
15
Dla I
B
=4000 [
A]
Opracowali: dr inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
6
d) Wyznaczyć rodzinę charakterystyk wejściowych tranzystora 2N 3055 I
B
= f(U
BE
)
przy U
CE
= const.
Wyznaczyć rodzinę charakterystyk przejściowych tranzystora 2N 3055 I
C
= f(I
B
)
przy U
CE
= const.
Tabela 14
I
B
[mA]
(int)
0,5
1
2
3
4
5
6
8
9
10
I
B
[mA]
U
BE
[V]
I
c
[mA]
Dla U
CE
= 5 [V]
Tabela 15
I
B
[mA]
(int)
0,5
1
2
3
4
5
6
8
9
10
I
B
[mA]
U
BE
[V]
I
c
[mA]
Dla U
CE
= 10 [V]
Tabela 16
I
B
[mA]
(int)
0,5
1
2
3
4
5
6
8
9
10
I
B
[mA]
U
BE
[V]
I
c
[mA]
Dla U
CE
= 15 [V]
D)
Wyposażenie.
Elementy układu:
Rezystor R = 1 k
.......................................................................................................... szt. 1
Tranzystor BD 137 ......................................................................................................... szt. 1
Tranzystor BC 140 ......................................................................................................... szt. 1
Sprzęt pomiarowy:
Cyfrowy miernik uniwersalny ........................................................................................... szt. 4
Źródło zasilania:
Opracowali: dr inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW. Warszawa 2011.
7
Zasilacz podwójny .......................................................................................................... szt. 1
Akcesoria:
Płyta montażowa ............................................................................................................ szt. 1
Komplet przewo
dów........................................................................................................ szt. 1
E) Literatura.
1.
Basztura Czesław: ,,Elementy elektroniczne”. Stow. Inż. i Techn. Mechaników, 1985
2.
Kończak Sławomir: ,,Fizyczne podstawy elektroniki”. Wydaw. Politechn. Śląskiej, 1994
3.
Kusy Andrzej: ,,Podstawy elektroniki”. Oficyna Wydaw. Politechn. Rzeszowskiej, 1996
4.
Marcyniuk Andrzej: ,,Podstawy miernictwa”. Wydaw. Politechn. Śląskiej, 2002
5.
Nowaczyk Emilia: ,,Podstawy elektroniki”. Oficyna Wydaw. Politechn. Wrocławskiej,
1995
6.
Tietze, Schenk: ,,Układy półprzewodnikowe”. Wydaw. Nauk. –Techn., 1996
7.
Wawrzyński Wojciech: ,,Podstawy współczesnej elektroniki”. Oficyna Wydaw. Politechn.
Warszawskiej, 2003
8.
Wieland Jerzy: ,,Tranzystory”. Wyższa Szkoła Morska, 1983
F. Zagadnienia do przygotowania
1. Różnica między półprzewodnikami samoistnymi a domieszkowanymi.
2. Zależność między prądami zerowymi w dwuzłączowym tranzystorze bipolarnym.
3. Zasada działania bipolarnego tranzystora dwuzłączowego.
4. Polaryzacja normalna tranzystora.
5. Obszary ograniczające pracę tranzystora.
6. Schematy zastępcze tranzystora ( WE, WB, WC ) w oparciu o macierz typu h.
7. Charakterystyki statyczne tranzystora w konfiguracji WB, WE, WC.
8. Zależności pomiędzy
i
.