KATEDRA ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI

LABORATORIUM ELEKTRONIKI

INSTRUKCJA LABORATORYJNA

Ćwiczenie numer: 2

Temat : Badanie tranzystora bipolarnego w układzie OE .

Bielsko - Biała 2011/2012

1. Uwagi wstępne.

• Przed przystąpieniem do wykonywania pomiarów sprawdzić poprawność połączenia układu. Wszelkie, nawet najmniejsze wątpliwości należy zgłaszać prowadzącemu zajęcia.

• Zgłosić gotowość do przeprowadzenia ćwiczenia prowadzącemu laboratorium.

• Po każdym pomiarze wyniki skonsultować z prowadzącym zajęcia.

2. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest:

• praktyczne zapoznanie się z metodą wyznaczania charakterystyk statycznych tranzystorów bipolarnych metodą punkt po punkcie,

• wyznaczanie wybranych parametrów modelu małosygnałowego tranzystorów bipolarnych.

3. Schemat układu pomiarowego do badania tranzystora bipolarnego w konfiguracji OE.

Rys. 1. Schemat układu pomiarowego do wyznaczania charakterystyk statycznych tranzystorów bipolarnych metodą ,,punkt po punkcie” w konfiguracji OE.

Do przeprowadzenia ćwiczenia został użyty tranzystor 2N3055.

U_CEmax = 12 V

I_Cmax = 250 mA

I_Bmax = 1000 μA

4. Pomiar charakterystyki wyjściowej tranzystora I_C = f(U_CE)/I _B = const.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów.

W układzie pomiarowym jak na rys. 1. zmieniając napięcie na zasilaczu Z1 ustawiamy zadaną wartość prądu bazy I_B = 1000 μA, I_B = 1500 μA, I_B = 2000 μA. Prąd bazy I_B w czasie pomiaru charakterystyki nie może się zmieniać, w razie potrzeby stosować korekcję. Regulując napięcie na zasilaczu Z2 zmieniamy wartość napięcia U_CE od 0 V do 10 V co 1 V odczytując dla każdej z wartości U_CE odpowiadający jej prąd I_C .

Tabela 1. Wyniki pomiarów charakterystyki wyjściowej tranzystora w układzie OE.

UCE V	IB = 1000 μA	IB = 1500 μA	IB = 2000 μA
		IC mA	IC mA	IC mA
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

5. Pomiar charakterystyki wejściowej tranzystora U_BE = f(I_b)/U_CE = const.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów.

W układzie pomiarowym jak na rys. 1. zmieniając napięcie na zasilaczu Z2 ustawiamy daną wartość napięcia: U_CE = 2V, U_CE = 3V, które w czasie pomiaru charakterystyki nie może się zmieniać. Zmieniając napięcie na zasilaczu Z1 zmieniamy wartość prądu bazy I_B od 0 μA do 1000 μA co 100 μA, odczytując dla każdej z ustawionych wartości I_B odpowiadające jej napięcie U_BE .

Tabela 2. Wyniki pomiaru charakterystyki wejściowej tranzystora w układzie OE:

U_BE = f(I_B)/U_CE = const.

IB μA	UCE = 2 V	UCE = 3 V
		UBE V	UBE V
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000

6. Pomiar charakterystyki przejściowej prądowej tranzystora

I_C = f (I_B ) |U_CE = const.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów.

W układzie pomiarowym jak na rys. 1. regulując napięcie na zasilaczu Z2 ustawiamy daną wartość napięcia U_CE = 2V, U_CE = 3V, które w czasie pomiaru charakterystyki nie może się zmieniać. Zmieniając napięcie na zasilaczu Z1 regulujemy prąd bazy I_B od 0 μA do 2000 μA co 250 μA, odczytując dla każdej z ustawionych wartości I_B ..

Tabela 3. Wyniki pomiarów charakterystyki przejściowej prądowej I_C = f (I_B ) |U_CE = const.

IB μA	UCE = 2 V	UCE = 3 V
		I­C mA	I­C mA
500
750
1000
1250
1500
1750
2000

7. Pomiar charakterystyki zwrotnej napięciowej tranzystora

w układzie OE U_BE = f( U_CE ) |I_B = const.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów.

W układzie pomiarowym jak na rys. 1. zmieniając wartość napięcia na zasilaczu Z1 ustawiamy daną wartość prądu bazy I_B = 200 μA, I_B = 400 μA, I_B = 600 μA, która w czasie pomiaru charakterystyki nie może się zmieniać. Zasilaczem Z2 regulujemy napięcie U_CE od 0 do 10V co 2V, odczytując dla każdej z ustawionych wartości U_CE .

Tabela 4. Wyniki pomiarów charakterystyki zwrotnej napięciowej tranzystora

U_BE = f ( U_CE ) |I_B = const.

UCE V	IB = 200 μA	IB = 400 μA	IB = 600 μA
		UBE V	UBE V	UBE V
0
2
4
6
8
10

8. Wyznaczanie wartości parametrów małosygnałowego, małoczęstotliwościowego modelu tranzystora.

• Sposób wyznaczenia parametrów.

Korzystając z wykreślonych charakterystyk tranzystora w zadanym punkcie pracy wyznaczyć wartości parametrów małosygnałowego, małoczęstotliwościowego modelu

tranzystora o strukturze mieszanej (w_ij). Poniżej przedstawiono metodę wyznaczania tych parametrów na przykładzie konfiguracji wspólnego emitera.

• Wyznaczenie parametrów h_11e.

Rys.2. Sposób wyznaczania parametru h_11e z charakterystyk wejściowych tranzystora.

- 4 -

• Wyznaczenie parametrów h_12e.

Rys. 3. Sposób wyznaczania parametru h_12e z charakterystyk a) oddziaływania zwrotnego,

b) wejściowych.

- 5 -

• Wyznaczenie parametrów h_21e.

Rys.4. Sposób wyznaczania parametru h_21e z charakterystyk a) przejściowych,

b) wyjściowych.

- 6 -

• Wyznaczenie parametrów h_22e.

Rys. 5. Sposób wyznaczania parametru h_22e z charakterystyk wyjściowych.

9. Opracowanie wyników pomiarowych.

Wszystkie uzyskane wyniki należy zapisać w protokole pomiarowym który po zakończeniu ćwiczenia powinna być podpisany przez prowadzącego i dołączona do sprawozdania.

• Narysowane charakterystyki statyczne tranzystora w układzie OE .

• Wyznaczanie wartości parametrów małosygnałowego, małoczęstotliwościowego modelu tranzystora.

• Sprawozdanie należy dostarczyć w formie wydrukowanej i dokumentu

elektronicznego

1