1629382625-ef9816b1f2681f38e3e70c070d30ce01 (Методичка для ЛР "Транзисторы")

Лабораторная работа

ТРАНЗИСТОРЫ

Цель работы

Изучение устройства, свойств, вольт-амперных характеристик и параметров биполярных транзисторов; приобретение навыков в исследовании полупроводниковых приборов.

1. Описание схем опытов

1.1. Объекты исследования:

* Q1 и Q2 (рис. 1) – биполярный транзистор типа n-p-n.

1.2. Источники питания:

* I1 – источник постоянного тока для питания базы биполярного транзистора;

* XFG1 – функциональный генератор; здесь используется как источник управляемого постоянного напряжения для питания коллектора биполярного транзистора.

1.3. Измерительные приборы:

* U1 – вольтметр постоянного тока; используется для измерения напряжения на базе транзистора Q1;

* U2 – вольтметр постоянного тока; используется для измерения напряжения на коллекторе транзистора Q1;

* U3 – амперметр постоянного тока; используется для измерения тока коллектора транзистора Q1;

* U4 – амперметр постоянного тока; используется для измерения тока базы биполярного транзистора Q1;

* XIV1 – характериограф; используется для снятия семейства выходных вольт-амперных характеристик (ВАХ) биполярного транзистора Q2.

2. Экспериментальное исследование

Собрать схему эксперимента (рис. 1). Марку биполярного транзистора выбрать в соответствии с табл. 1 и номером варианта, указанным преподавателем.

Таблица 1

Рис. 1. Схема опыта для исследования ВАХ биполярного транзистора

2.1. Режим непосредственных измерений

Включить схему эксперимента (рис. 1). Открыв панель источника I1, установить минимальное значение тока базы I_б из указанных в табл. 2. Открыть панель прибора XFG1 и установить минимальную амплитуду переменного напряжения (Amplitude = 0.001 pV). Последовательно задавая значения постоянного напряжения на выходе XFG1 (Offset) из ряда, указанного в табл. 2, измерить при каждом значении U_кэ ток коллектора I_к и напряжение на базе U_бэ. Данные занести в соответствующую таблицу (табл. 2). Эту же процедуру повторить при других (указанных в табл. 2) значениях тока базы I_б.

Таблица 2

2.2. Автоматический режим

Этот режим используется для снятия выходных ВАХ I_к = f(U_кэ) (I_б = const) биполярного транзистора. Вначале, прежде чем запустить процесс исследования, при выключенном питании схемы открыть панель характериографа XIV1 и, нажав кнопку Sim_Param, произвести следующие установки:

Source Name: V_ce Source Name: I_b

Start: 0 V Start: 1 µA

Stop: 10 V Stop: 17 µA

Increment: 50 mV Num steps: 9 ;

Затем включить и через непродолжительное время (после установления изображения) выключить схему эксперимента. Перемещая курсор в заданные (например, табл. 2) точки оси x (т.е. оси напряжений U_кэ), считать из нижней строки панели прибора значения токов I_к и I_б. Параметры каждого графика семейства ВАХ определять при одном и том же положении курсора, переходя от одного графика к другому, щёлкнув на соответствующем графике левой клавишей мыши. Чтобы более точно отобразить графики на миллиметровой бумаге, необходимо считать показания с экрана характериографа в дополнительных (по отношению к указанным в табл. 2) точках оси x, в частности точке перегиба. Семейство ВАХ, отображённое на экране осциллографа, используется также при определении параметров транзистора.

2.3. Определение параметров транзисторов

Параметры транзисторов определяются в заданной рабочей точке, координаты которой ( , ) указаны на соответствующем рисунке. Измеряемыми здесь параметрами биполярного транзистора являются коэффициент передачи базового тока β и дифференциальное сопротивление закрытого коллекторного p-n-перехода в схеме с общим эмиттером.

При определении параметра β необходимо вначале установить курсор в заданную точку . При неизменном напряжении снять показания токов коллектора , и токов базы , в двух точках, соответствующих двум соседним графикам, расположенным ниже и выше ординаты рабочей точки . Найти разности

; ;

и вычислить параметры

(при ).

Чтобы определить параметр , необходимо задать приращение напряжению , переместив курсор из одного положения в другое , и считать приращение напряжения и тока по графику, расположенному ближе всего к заданной ординате y₀ ( т.е. при I_б = const). Тогда

(при I_б = const).

При определении можно принять , .

3. Содержание отчета:

1) цель работы;

2) схемы опытов;

3) расчет параметров транзисторов;

4) таблицы опытных данных;

5) графики вольт-амперных характеристик;

6) выводы по результатам экспериментального исследования.

4