Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

I_б=0 – 150 мкА; U_кэ=0, 5, 10 В.

Указания

Д ля моделирования рекомендуется использовать схему на рис. 2.6. Направление источника тока во входной цепи и полярность источника напряжения в выходной устанавливаются в соответствии со структурой транзистора (n-p-n или p-n-p). В выходную цепь включается источник тока, управляемый напряжением (преобразователь тока в напряжение). Использование схемы позволяет получить не только входные, но и другие семейства статических характеристик.

Значения источников тока и напряжения не имеют существенного значения при использовании в дальнейшем режима DC Sweep, однако при отсутствии его эти значения не должны выходить за пределы, указанные в условиях на моделирование.

После составления схемы и определения значений и типов всех ее элементов обозначаются узлы, и после перехода в направлении Analysis – DC Sweep (для EWB 5.12) в открывающемся окне производятся необходимые установки: источник 1 - источник тока базы, начальное и конечное значения тока (при заданных условиях соответственно 0 и 150 мкА), шаг изменения тока при свипировании (слишком малый шаг увеличивает время получения характеристики, а слишком большой приводит к снижению числа точек на характеристике и представлению ее в виде ограниченного числа отрезков прямых линий). Далее отмечается использование источника 2, в качестве которого выступает источник напряжения U_кэ. В соответствии с заданными условиями отмечаются начальное и конечное значения U_кэ , а также шаг изменения (0, 10, 5 В). В разделе Output Node устанавливается номер узла, напряжение в котором является выходной величиной для снимаемых характеристик (U_бэ, узел 4). После завершения установок производится переход к моделированию (кнопка Simulate). Изменения направления вертикальной шкалы графика, получающегося после завершения моделирования, можно добиться путем изменения точки заземления (например, переносом ее на базу транзистора) и повторного моделирования.

Если при моделировании используется EWB 5.0a или 5.0с, то получение семейства характеристик на одном графике невозможно, однако каждую характеристику в отдельности можно получить при переходе в режим Parameter Sweep (см. 1.4). В этом случае роль изменяющегося параметра играет аргумент в функциональной зависимости, обозначающей характеристику (для входной характеристики – I_б). Значение величины, которую необходимо поддерживать постоянной при получении данной характеристики (например, U_кэ для входной характеристики), следует установить непосредственно на схеме.

1. Получить и построить на одном графике семейство выходных характеристик транзистора заданного типа при включении с общим эмиттером I_к=I_к(U_кэ)|I_б=const.

Условия

U_кэ=0 - 10 В; I_б=0, 50, 100, 150 мкА.

Указания

Рекомендуется использовать схему на рис.2.6. В режиме DC Sweep в качестве источника 1 использовать U_кэ, в качестве источника 2 – I_б.

1. Получить и построить на одном графике семейство характеристик прямой передачи тока транзистора заданного типа при включении с общим эмиттером I_к=I_к(I_б)|U_кэ=const.

Условия

I_б=0 – 150 мкА; U_кэ=0, 5, 10 В.

Указания

Рекомендуется использовать схему на рис.2.6. В режиме DC Sweep в качестве источника 1 использовать I_б, в качестве источника 2 – U_кэ.

1. Получить и построить на одном графике семейство характеристик обратной связи по напряжению транзистора заданного типа при включении с общим эмиттером U_бэ=U_бэ(U_кэ)|I_б=const.

Условия

U_кэ=0 – 10 В; I_б=0, 50, 100, 150 мкА.

Указания

Рекомендуется использовать схему на рис.2.6. В режиме DC Sweep в качестве источника 1 использовать U_кэ, в качестве источника 2 – I_б.

1. Получить и построить на отдельных графиках для транзистора заданного типа семейства характериcтик: входных, выходных, прямой передачи тока и обратной связи по напряжению при включении с общей базой.

Условия

I_э=0 – 10 мА; U_кб=0, 5, 10 В (для входных характеристик), U_кб=0 – 10 В; I_э=0, 5, 10 мА (для выходных характеристик), I_э=0 – 10 мА; U_кб=0, 5, 10 В (для характеристик прямой передачи тока), U_кб=0 – 10 В; I_э= 0, 5, 10 мА (для характеристик обратной связи по напряжению).

Указания

Рекомендуется использовать схему, подобную приведенной на рис.2.6, с изменениями, учитывающими переход к другой схеме включения транзистора.

1. Получить и построить на одном графике входные характеристики для заданного типа транзистора при включении по схеме с общим эмиттером при различных температурах.

Условия

I_б=0 – 150 мкА; U_кэ=10 В. Использовать значения температуры 27⁰С и 50⁰C.

Указания

См. указания к п.1 раздела 1.4.

1. Получить и построить на одном графике выходные характеристики для заданного типа транзистора при включении по схеме с общим эмиттером при различных температурах.

Условия

U_кэ=0 – 10 В; I_б=0, 50, 100, 150 мкА. Использовать значения температуры 27⁰С и 50⁰C.

Указания

См. указания к п.1 раздела 1.4.

1. Определить H-параметры для заданного типа биполярного транзистора.

Условия

Заданная рабочая точка.

Указания

Для определения параметров можно воспользоваться схемой на рис.2.6 или подобной ей, включив в нее необходимые измерительные приборы (вольтметр во входную и амперметр в выходную цепи). Значения параметров находятся по результатам малых приращений токов и напряжений в цепях транзистора согласно их определениям.

Более точное и быстрое нахождение параметров возможно с помощью команды Transfer Function в разделе Analysis. Предварительно в схеме следует определить значения источников в соответствии с заданной рабочей точкой. Далее, в окне Transfer Function Analysis производятся необходимые установки. Так, например, если установить режим Voltage и отметить в строчке Output Node номер узла (4), напряжение в котором является функцией тока, отмечаемого в строчке Input Source (источник тока в цепи базы), то результатом моделирования будет определение дифференциальной передаточной функции между напряжением и током (дифференциального входного сопротивления). Значение дифференциального входного сопротивления (h₁₁, Ом) отсчитывается в строке Transfer Function открывающегося после завершения моделирования окна. Если установить номер узла выходного напряжения 5, то в результате определится параметр h₂₁. Параметры h₂₂ и h₁₂ будут найдены, если в строчке Input Source отметить источник напряжения в коллекторной цепи, а в строчке Output Node – номера узлов соответственно 2 и 4.

1. Для схем на рис.2.3 и 2.4 , содержащих транзистор заданного типа, выбрать значения элементов R_б, R_б1, R_б2, R_э, обеспечивающих работу в заданном режиме (рабочей точке). Проверить правильность выбора при помощи моделирования.

Условия

Заданная рабочая точка. Напряжение питания коллекторной цепи принять равным E_к=15 В.

Указания

Расчет. Для расчетов значений элементов необходимо воспользоваться полученными предварительно результатами выполнения пп.1 и 2 для транзистора заданного типа.

Моделирование. Проверка режима работы транзистора при составлении схем с выбранными значениями резисторов (рис.2.3 и 2.4) выполняется путем включения необходимых измерительных приборов в цепях и проведения моделирования.

2.5.2. Характеристики полевых транзисторов.

1. Получить и построить на одном графике семейство выходных характеристик для полевого транзистора заданного типа I_с=I_с(U_с)|U_з=const.

У словия

U_c=0 – 15 В; U_з ≈0 – U_{з отс} (в указанном интервале U_з должно заключаться 3 – 4 значения, выбранных через равные интервалы).

Указания

Моделирование. Рекомендуется использовать схему на рис. 2.7 с двумя источниками напряжения. Для получения характеристик необходимо действовать в той же последовательности, как и при выполнения задания по п.1 и 2 в разделе 2.5.1. После выделения и нумерации узлов на схеме в режиме DC Sweep устанавливаются пределы и шаг изменения напряжения источника 1 (U_c), а установки на источнике 2 соответствуют указанным выше условиям для U_з. В строчке Output Node устанавливается номер узла, напряжение в котором пропорционально току в цепи стока с учетом коэффициента преобразования использованного источника тока, управляемого напряжением. При отсутствии в используемой версии EWB режима DC Sweep можно воспользоваться режимом

Parameter Sweep, либо, включив в схему необходимые измерительные приборы, измерить характеристики по показаниям приборов при вариациях напряжений источников.

1. Получить и построить на одном графике семейство характеристик управления для полевого транзистора заданного типа I_с=I_с(U_з)|U_с=const.

Условия

U_з=0 – U_{з отс}; U_c=5, 10, 15 В.

Указания

Для моделирования можно воспользоваться схемой на рис. 2.7.

1. Получить и построить на одном графике выходные характеристики для полевого транзистора заданного типа при различных температурах.

Условия

U_c=0 – 15 В; U_з=0 В. Использовать значения температуры 27⁰С и 50⁰С.

Указания

См. указания к п.1 разд. 1.4.

1. Определить крутизну и выходное сопротивление для заданного типа поле вого транзистора.

Условия

Заданная рабочая точка.

Указания

См. указания к п. 8 разд. 2.5.1.

3.Справочные данные

Физические постоянные

Заряд электрона e=1,6·10^-19 Кл.

Масса покоя электрона m₀=9,11·10^-31 кг.

Скорость света в вакууме c=2,998·10⁸ м/с.

Постоянная Планка h=6,62·10^-34 Дж/с.

Постоянная Больцмана k=1,38·10^-23 Дж/К=8,62·10^-5 эВ/К.

Энергетическая постоянная ₀=8,85·10^-12 Ф/м.

Свойства Ge и Si при T=300 K

ЛИТЕРАТУРА

1. Электронные приборы /В.Н.Дулин, Н.А.Аваев, В.П.Демин и др. М.: Энергоатомиздат, 1989.

2. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы. М.: Энергоатомиздат, 1990.

3. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. М.: Высшая школа, 1987.

4. Батушев В.А. Электронные приборы. М.: Высшая школа, 1980.

5. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М.: Советское радио, 1980.

6. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. М.: Солон-Р, 1999.

1. Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Т1,2. М.: Додэка, 1999.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

1. Электронно-дырочный переход и диоды на его основе 4

1.1. Основные характеристики p-n перехода и диодов 4

1.2. Задачи 8

1.3. Вопросы 10

1.4. Задание на моделирование и расчет характеристик диодов 10

2. Биполярные и полевые транзисторы 10

2.1. Основные характеристики биполярных транзисторов 10

2.2. Основные характеристики полевых транзисторов 10

2.3. Задачи 10

2.4. Вопросы 10

2.5. Задание на моделирование характеристик транзисторов 10

3. Справочные данные 10

ЛИТЕРАТУРА 10

Характеристики

Список файлов книги