I. Pomiar parametrów tranzystora: UBE, β0.
W tym punkcie ćwiczenia badaliśmy wpływ temperatury na napięcie UBE oraz na wzmocnienie prądowe β0. Temperaturę zmienialiśmy w granicach od 30 do 75 [0C]. Punkt pracy badanego tranzystora został ustalony na: UCE = 5 [V] , IC = 1 [mA].
Temp |
βO |
UBE |
[°C] |
- |
[V] |
30 |
235 |
0,673 |
45 |
251 |
0,646 |
60 |
267 |
0,617 |
75 |
282 |
0,590 |
Zależność wzmocnienia tranzystora od temperatury przedstawia wykres:
Zależność napięcia UBE od temperatury przedstawia wykres:
II. Pomiar stałości punktów pracy tranzystora w różnych układach
polaryzacji.
Po zmierzeniu wartości napięcia UBE oraz wzmocnienia β0, dokonaliśmy końcowych obliczeń wartości poszczególnych rezystancji. Przy obliczeniach założyliśmy ,że tranzystor ma pracować w punkcie pracy: UCE = 5 [V] , IC = 1 [mA]. Obliczenia do kolejnych układów zawarte są w konspekcie.
a. Układ ze stałym prądem bazy.
W układzie tym rezystancje mają następujące wartości: RB =1 [MΩ], RC = 10 [kΩ], zaś dokładny punkt pracy : UCE = 13,84 [V] , IC = 100 [μA] .
Temp |
IC |
UCE |
[°C] |
[μA] |
[V] |
30 |
100 |
13,84 |
45 |
70 |
14,18 |
60 |
70 |
14,19 |
75 |
70 |
14,20 |
Zależność punktu pracy od temperatury tzn. IC = f(T) oraz UCE = f(T) przedstawiona jest poniżej.
W układzie tym rezystancje mają następujące wartości: RB = 1,2 [MΩ], RC = 1 [kΩ],
RE= 20[kΩ] punkt pracy ustalił się na poziomie : UCE = 13,94 [V] , IC = 90[μA] .
Temp |
IC |
UCE |
[°C] |
[μA] |
[V] |
30 |
90 |
13,94 |
45 |
70 |
14,18 |
60 |
70 |
14,19 |
75 |
70 |
14,19 |
Zależność punktu pracy od temperatury tzn. IC = f(T) oraz UCE = f(T) przedstawiona jest poniżej.
IV. Zaganienia i wnioski .
Dla układu z zasilaniem stałym prąedm bazy - oszacować jaka część przyrostu prądu kolektora spowodowana jest zmianą napięcia UBE, a jaka zmianą β0.
Współczynniki stabilizacji Sβ i SU wynoszą:
Zwiększenie wartości rezystora RE w układzie zasilania stałym prądem emitera spowoduje poprawę stabilizacji punktu pracy. Jednakże wzrost tej rezystancji wpłynie ujemnie na warunki zasilania i parametry wzmacniacza.
W przypadku zastąpienia RE źródłem prądowym uzyskujemy ten sam poziom stabilizacji punktu pracy co w układzie z rezystorem RE, ale znacznie lepsze warunki zasilania i parametry robocze wzmacniacza.
Wyjaśnić otrzymane zależności UCE(T).
Poniższy wzór przedstawia nam zależność prą kolektora od napięcia UCE i UBE
IS1 - prąd nasycenia
W pierwszej części ćwiczenia badaliśmy zachowanie się napięcia UBE ze wzrostem temperatury.
Okazało się , że wzrastająca temperatura powoduje spadek tego napięcia.
Po przekształceniu tego wzoru do postaci UCE= f(UBE) , możemy zauważyć ,że spadek napięcia UBE wraz ze wzrostem temperatury pociąga za sobą spadek napięcia UCE.