Исследование биполярных транзисторов
Исследование статических вольт-амперных характеристик биполярных транзисторов в схеме с общей базой. Расчет дифференциальных параметров в заданной точке. Определение характеристик БТ с общим эмиттером для вариантов выходного напряжения и входного тока.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.06.2020 |
| Размер файла | 696,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение Образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра электроники
Лабораторная работа
«Исследование биполярных транзисторов»
Выполнили:
Жабуртович В.Н.
Минск 2020
1. Порядок выполнения первой части работы
1 Ознакомиться с методическим описанием лабораторной работы. (Теоретическое описание лабораторной работы изложено в методическом пособии [1], стр. 28-40).
2 Получить у преподавателя необходимый комплект для проведения лабораторной работы.
3 Уточнить тип исследуемого транзистора у преподавателя.
4 Собрать схему, представленную на рисунке 1 данного отчета, для исследования параметров биполярного транзистора p-n-p типа.
5 Исследовать входные характеристики биполярного транзистора с общей базой для трех вариантов выходного напряжения (Uкб). Полученные результаты записать в таблицы 1 - 3 данного отчета. (Качественный вид и описание входных характеристик представлены в методическом пособии [1], стр. 34).
6 Исследовать выходные характеристики биполярного транзистора с общей базой для трех вариантов входного тока (Iэ). Полученные результаты записать в таблицы 4 - 6 данного отчета. (Качественный вид и описание выходных характеристик представлены в методическом пособии [1], стр. 34).
7 Предоставить измеренные данные на проверку преподавателю.
Порядок оформления отчета
1 По измеренным данным построить соответствующие графики.
2 По построенным графикам рассчитать h-параметры биполярного транзистора в схеме с общей базой в окрестностях рабочей точки.
3 Записать общие выводы по проделанной лабораторной работе.
Цель работы - Изучить, режим работы, принцип действия, схемы включения и классификацию биполярных транзисторов (БТ). Экспериментально исследовать статические вольт-амперные характеристики (ВАХ) транзисторов и рассчитать дифференциальные параметры в заданной рабочей точке.
2. Ход работы
2.1 Исследование входных характеристик БТ в схеме с общей базой (ОБ)
Для исследования характеристик БТ КТ3102Г (BC238C) собрана цепь по схеме, представленной на рисунке 1.
Рис. 1 - Схема исследования входных характеристик БТ в схеме с ОБ
Семейство входных характеристик БТ в схеме с ОБ Iэ=f(Uэб) измерено для трех фиксированных значений напряжения коллектора-база Uкб = 1; 5; 10В. Результаты исследований занесены в табл. 1-3 соответственно.
Табл. 1 - Результаты измерения входной характеристики БТ (изменять значение Uпит1) Iэ = f(Uэб), при фиксированном значении Uпит2 = Uкб = 1В
|
Iк, мА |
0 |
0,1+0,05 |
0,5±0,1 |
1±0,1 |
2±0,1 |
3±0,1 |
|
|
Uэб, В |
0 |
0.975 |
1.060 |
1.103 |
1.130 |
1.152 |
|
|
Iэ, мА |
0 |
0.109 |
0.511 |
1.006 |
2.002 |
3 |
|
|
Iк, мА |
4±0,1 |
5±0,1 |
6±0,1 |
7±0,1 |
8±0,1 |
9±0,1 |
|
|
Uэб, В |
1.169 |
1.181 |
1.195 |
1.21 |
1.24 |
1.29 |
|
|
Iэ, мА |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Табл. 2 - Результаты измерения входной характеристики БТ (изменять значение Uпит1) Iэ = f(Uэб), при фиксированном значении Uпит2 = Uкб = 5В
|
Iк, мА |
0 |
0,1+0,05 |
0,5±0,1 |
1±0,1 |
2±0,1 |
3±0,1 |
|
|
Uэб, В |
0 |
0.966 |
1.05 |
1.082 |
1.121 |
1.131 |
|
|
Iэ, мА |
0 |
0.105 |
0.502 |
1.001 |
2 |
3 |
|
|
Iк, мА |
4±0,1 |
5±0,1 |
6±0,1 |
7±0,1 |
8±0,1 |
9±0,1 |
|
|
Uэб, В |
1.14 |
1.17 |
1.182 |
1.186 |
1.191 |
1.20 |
|
|
Iэ, мА |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Табл. 3 - Результаты измерения входной характеристики БТ (изменять значение Uпит1) Iэ = f(Uэб), при фиксированном значении Uпит2 = Uкб = 10В
|
Iк, мА |
0 |
0,1+0,05 |
0,5±0,1 |
1±0,1 |
2±0,1 |
3±0,1 |
|
|
Uэб, В |
0 |
0.950 |
1.032 |
1.069 |
1.111 |
1.137 |
|
|
Iэ, мА |
0 |
0.1 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
|
|
Iк, мА |
4±0,1 |
5±0,1 |
6±0,1 |
7±0,1 |
8±0,1 |
9±0,1 |
|
|
Uэб, В |
1.148 |
1.157 |
1.169 |
1.170 |
1.180 |
1.190 |
|
|
Iэ, мА |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
2.2 Исследование выходных характеристик БТ в схеме с общей базой (ОБ)
Семейство выходных характеристик Iк=f(Uкб) измерено для трех фиксированных значений входного тока эмиттера Iэ = 3; 6; 9 мA. Результаты исследований занесены в таблицу 4, таблицу 5 и таблицу 6 соответственно.
Таблица 4 - Результаты измерения (изменять значение Uпит2) выходной характеристики БТ Iк=f(Uкб), при фиксированном значении Iэ = 3мА
|
Uкб, В |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
|
Iк, мА |
2.999 |
2.998 |
2.997 |
2.996 |
2.995 |
2.993 |
2.991 |
|
|
Uэб, В |
1.12 |
1.13 |
1.13 |
1.13 |
1.13 |
1.14 |
1.14 |
|
|
Uкб, В |
3 |
2 |
1 |
0,6 |
0,3 |
0,1 |
0,01 |
|
|
Iк, мА |
2.988 |
2.985 |
2.981 |
2.979 |
2.974 |
2.972 |
2.971 |
|
|
Uэб, В |
1.14 |
1.14 |
1.15 |
1.15 |
1.15 |
1.15 |
1.15 |
Таблица 5 - Результаты измерения (изменять значение Uпит2) выходной характеристики БТ Iк=f(Uкб), при фиксированном значении Iэ = 6мА
|
Uкб, В |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
|
Iк, мА |
5.985 |
5.984 |
5.984 |
5.983 |
5.983 |
5.982 |
5.982 |
|
|
Uэб, В |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
|
|
Uкб, В |
3 |
2 |
1 |
0,6 |
0,3 |
0,1 |
0,01 |
|
|
Iк, мА |
5.981 |
5.982 |
5.980 |
5.978 |
5.976 |
5.975 |
5.974 |
|
|
Uэб, В |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.16 |
1.18 |
1.19 |
Таблица 6 - Результаты измерения (изменять значение Uпит2) выходной характеристики БТ Iк=f(Uкб), при фиксированном значении Iэ = 9мА
|
Uкб, В |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
|
Iк, мА |
8.973 |
8.973 |
8.972 |
8.972 |
8.971 |
8.971 |
8.97 |
|
|
Uэб, В |
1.19 |
1.19 |
1.19 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
|
|
Uкб, В |
3 |
2 |
1 |
0,6 |
0,3 |
0,1 |
0,01 |
|
|
Iк, мА |
8.97 |
8.97 |
8.969 |
8.969 |
8.969 |
8.969 |
8.969 |
|
|
Uэб, В |
1.21 |
1.21 |
1.21 |
1.22 |
1.22 |
1.22 |
1.22 |
2.3 Результаты экспериментальных исследований
По результатам измерений БТ в схеме с ОБ построены графики входных, выходных, передаточных характеристик БТ (рис. 2, 3, 4, 5).
Рис. 2 - Входные характеристики БТ в схеме с ОБ
Рис. 3 - Выходные характеристики БТ в схеме с ОБ
Рис. 4 - Характеристики прямой передачи БТ в схеме с ОБ
2.4 Расчет дифференциальных параметров БТ в схеме с ОБ
По построенным графикам характеристик БТ в схеме с ОБ рассчитаны его дифференциальные параметры в окрестностях рабочей точки Iэ = 6 мА, Uкб = 5В.
Рисунок 5 - Характеристики обратной передачи БТ в схеме с ОБ
По построенным графикам характеристик БТ в схеме с ОБ рассчитаны.
3. Порядок выполнения второй части работы
1 Ознакомиться с методическим описанием лабораторной работы. (Теоретическое описание лабораторной работы изложено в методическом пособии [1], стр. 28-40).
2 Получить у преподавателя необходимый комплект для проведения лабораторной работы.
3 Уточнить тип исследуемого транзистора у преподавателя.
4 Собрать схему, представленную на рисунке 2 данного отчета, для исследования параметров биполярного транзистора n-p-n типа.
5 Исследовать входные характеристики биполярного транзистора с общим эмиттером для трех вариантов выходного напряжения (Uкэ). Полученные результаты записать в таблицы 7 - 9 данного отчета. (Качественный вид и описание входных характеристик представлены в методическом пособии [1], стр. 34).
6 Исследовать выходные характеристики биполярного транзистора с общим эмиттером для трех вариантов входного тока (Iб). Полученные результаты записать в таблицы 10 - 12 данного отчета. (Качественный вид и описание выходных характеристик представлены в методическом пособии [1], стр. 34).
7 Предоставить измеренные данные на проверку преподавателю.
Порядок оформления отчета:
1 По измеренным данным построить соответствующие графики.
2 По построенным графикам рассчитать h-параметры биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером в окрестностях рабочей точки.
3 Записать общие выводы по проделанной лабораторной работе.
Электронные приборы. Лабораторный практикум: учеб.-метод. пособие. В 2 частях. Часть 1: Активные компоненты полупроводниковой электроники / А.Я. Бельский - Минск : БГУИР, 2012
4. Исследование входных характеристик БТ в схеме с общим эмиттером (ОЭ) БТ КТ3102Г (BC238C)
Для исследования характеристик БТ собрана цепь по схеме, представленной на рисунке 6.
Рис. 6 - Схема исследования входных характеристик БТ в схеме с ОЭ
Семейство входных характеристик БТ в схеме с ОЭ Iб=f(Uбэ) измерено для трех фиксированных значений напряжения коллектора-эмиттер: Uкэ = 1; 5; 10В. Результаты исследований занесены в таблицу 7, таблицу 8 и таблицу 9 соответственно.
Табл. 7 - Результаты измерения входной характеристики БТ (изменять значение Uпит1) Iб=f(Uбэ), при фиксированном значении Uкэ = Uпит2 = 1В
|
Iк, мА |
0 |
0,1+0,05 |
0,5±0,1 |
1±0,1 |
2±0,1 |
3±0,1 |
|
|
Uбэ, В |
0 |
0.580 |
0.630 |
0.661 |
0.684 |
0.701 |
|
|
Iб, мА |
0 |
0.0005 |
0.0012 |
0.0027 |
0.0048 |
0.0071 |
|
|
Iк, мА |
4±0,1 |
5±0,1 |
6±0,1 |
7±0,1 |
8±0,1 |
9±0,1 |
|
|
Uбэ, В |
0.712 |
0.721 |
0.735 |
0.739 |
0.744 |
0.751 |
|
|
Iб, мА |
0.0091 |
0.0113 |
0.0139 |
0.0157 |
0.0181 |
0.0208 |
Табл. 8 - Результаты измерения входной характеристики БТ (изменять значение Uпит1) Iб=f(Uбэ), при фиксированном значении Uкэ = Uпит2 = 5В
|
Iк, мА |
0 |
0,1+0,05 |
0,5±0,1 |
1±0,1 |
2±0,1 |
3±0,1 |
|
|
Uбэ, В |
0 |
0.579 |
0.633 |
0.659 |
0.678 |
0.708 |
|
|
Iб, мА |
0 |
0.0003 |
0.001 |
0.002 |
0.0043 |
0.0056 |
|
|
Iк, мА |
4±0,1 |
5±0,1 |
6±0,1 |
7±0,1 |
8±0,1 |
9±0,1 |
|
|
Uбэ, В |
0.710 |
0.721 |
0.730 |
0.737 |
0.744 |
0.750 |
|
|
Iб, мА |
0.0089 |
0.0109 |
0.0132 |
0.0153 |
0.0175 |
0.0198 |
Табл. 9 - Результаты измерения входной характеристики БТ (изменять значение Uпит1) Iб=f(Uбэ), при фиксированном значении Uкэ = Uпит2 = 10В
|
Iк, мА |
0 |
0,1+0,05 |
0,5±0,1 |
1±0,1 |
2±0,1 |
3±0,1 |
|
|
Uбэ, В |
0 |
0.578 |
0.632 |
0.656 |
0.682 |
0.698 |
|
|
Iб, мА |
0 |
0.0003 |
0.0012 |
0.0021 |
0.0043 |
х1= 0.0064 |
|
|
Iк, мА |
4±0,1 |
5±0,1 |
6±0,1 |
7±0,1 |
8±0,1 |
9±0,1 |
|
|
Uбэ, В |
0.708 |
0.719 |
0.726 |
0.735 |
0.742 |
0.749 |
|
|
Iб, мА |
0.0084 |
0.0104 |
х2= 0.0125 |
0.0145 |
0.0167 |
х3= 0.0186 |
Значения в ячейках, обозначенных х1, х2, х3, будут использованы в дальнейшем.
4.1 Исследование выходных характеристик БТ в схеме с общим эмиттером (ОЭ)
Семейство выходных характеристик Iк=f(Uкэ) измерено для трех фиксированных значений входного тока базы Iб = х1; х2; х3 мA. Результаты исследований занесены в таблицу 10-12 соответственно.
Табл. 10 - Результаты измерения выходной характеристики БТ (изменять значение Uпит2) Iк=f(Uкэ), при фиксированном значении Iб = х1 (из таблицы 9) = 0.0064мА
|
Uкэ, В |
0,01 |
0,1 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Iк, мА |
-0.04 |
0.022 |
2.78 |
2.8 |
2.82 |
2.84 |
2.89 |
2.91 |
2.93 |
2.95 |
2.98 |
3.01 |
3.03 |
|
|
Uбэ, В |
0.426 |
0.515 |
0.696 |
0.697 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
0.698 |
Табл. 11 - Результаты измерения выходной характеристики БТ (изменять значение Uпит2) Iк=f(Uкэ), при фиксированном значении Iб = х2 (из таблицы 9) = 0.0125 мА
|
Uкэ, В |
0,01 |
0,1 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Iк, мА |
-0.07 |
0.049 |
5.50 |
5.53 |
5.59 |
5.64 |
5.69 |
5.75 |
6.8 |
5.86 |
5.91 |
5.97 |
6.02 |
|
|
Uбэ, В |
0.443 |
0.533 |
0.727 |
0.727 |
0.727 |
0.727 |
0.728 |
0.728 |
0.728 |
0.728 |
0.728 |
0.728 |
0.728 |
Таблица 12 - Результаты измерения выходной характеристики БТ (изменять значение Uпит2) Iк=f(Uкэ), при фиксированном значении Iб = х3 (из таблицы 9) = 0.0186 мА
|
Uкэ, В |
0,01 |
0,1 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Iк, мА |
-0.11 |
0.075 |
8.17 |
8.21 |
8.30 |
8.38 |
8.46 |
8.54 |
8.62 |
8.7 |
8.79 |
8.87 |
9 |
|
|
Uбэ, В |
0.455 |
0.543 |
0.746 |
0.746 |
0.746 |
0.746 |
0.747 |
0.747 |
0.747 |
0.747 |
0.748 |
0.748 |
0.748 |
4.2 Результаты экспериментальных исследований
Рисунок 7 - Входные характеристики БТ в схеме с ОЭ
По построенным графикам характеристик БТ в схеме с ОЭ рассчитаны его дифференциальные параметры в окрестности рабочей точки Iб = х2 (из таблицы 9) = … мА, Uкэ = 5В.
Рис. 8 - Выходные характеристики БТ в схеме с ОЭ
Рис. 9 - Характеристики прямой передачи БТ в схеме с ОЭ
Рис. 10 - Характеристики обратной передачи БТ в схеме с ОЭ
биполярный транзистор ток эммитер
Выводы
В ходе данной работы мы исследовали биполярный транзистор включенный по двум видам схем: с общим эмиттером и с общей базой.
1. Входная характеристика транзистора нелинейная, потому что его входное сопротивление не является точно определенным, а зависит от приложенного напряжения и протекающего тока.
2. Выходное сопротивление транзистора также не является точно определенным, поэтому для нахождения выходного тока используется семейство выходных статических характеристик. Выходные характеристики дают количественную связь между током базы, током коллектора и коллекторным напряжением.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Принцип действия, структура и методы расчета параметрического стабилизатора напряжения на основе кремниевого стабилитрона графоаналитическим способом. Определение h-параметров двух биполярных транзисторов, включенных по схеме с общей базой и эмиттером.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 30.06.2014Порядок изучения основных характеристик полевых транзисторов, включенных по схеме с общим истоком. Методы снятия статических вольтамперных характеристик, вычисление по ним электрических параметров. Анализ влияния управляющего напряжения на выходной ток.
лабораторная работа [258,3 K], добавлен 12.05.2016Определение параметров структурно-физических математических моделей диодов и полевых транзисторов, малосигнальных и структурно-физических моделей биполярных транзисторов. Исследование элементов системы моделирования и анализа радиоэлектронных цепей.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.03.2011Транзистор как электронный полупроводниковый усилительный прибор, предназначенный для усиления сигналов. Знакомство с особенностями и сферами применения полевых и биполярных транзисторов. Общая характеристика схем включения биполярного транзистора.
реферат [1,5 M], добавлен 21.05.2016Классификация биполярных транзисторов по типу рабочего материала и механизму передачи тока в структуре. Технологические разновидности БТ. Основные свойства сплавных и планарных транзисторов. Ширина диапазона рабочих частот БТ. Способы повышения усиления.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 15.01.2011Принцип действия, назначение и режимы работы биполярных транзисторов. Режим покоя в каскаде с общим эмиттером. Выбор типа усилительного каскада по показателям мощности, рассеиваемой на коллекторе. Расчет сопротивления резистора базового делителя.
курсовая работа [918,0 K], добавлен 02.07.2014Основные свойства биполярного транзистора и особенности использования его в усилителях. Оценка малосигнальных параметров. Коэффициент усиления напряжения. Зависимости коэффициентов усиления напряжения, тока и входного сопротивления от рабочей точки.
лабораторная работа [362,0 K], добавлен 13.12.2015Устройство плоскостного биполярного транзистора. Концентрация основных носителей заряда. Схемы включения биполярных транзисторов. Статические характеристики биполярных транзисторов. Простейший усилительный каскад. Режимы работы и область применения.
лекция [529,8 K], добавлен 19.11.2008Отличия энергетических диаграмм проводников, полупроводников и диэлектриков. Принцип работы биполярного транзистора. Фотодиод: принцип работы, параметры и назначение. Определение параметров биполярных транзисторов, включенных но схеме с обидим эмиттером.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 05.07.2014Особенности работы биполярного транзистора в режиме общего эмиттера. Измерение зависимостей выходного тока от выходного напряжения при различных фиксированных входных токах. Построение по ним семейства выходных и входных вольтамперных характеристик.
отчет по практике [953,7 K], добавлен 27.06.2015
