Файл: Лабник тверд эл.pdf

рис 3.5 равен нулю). Тогда IЭ IЭ0 exp UЭБ Т 1 это ток прямо смещенного эмиттерного перехода (I1 на рис 3.5), а ток коллектора равен IК N IЭ0 exp UЭБ Т 1 (ток источника αN ∙I1).

При повышенном обратном напряжении на ОПЗ коллектора электроны могут вызвать ударную ионизацию носителей заряда, произойдет лавинное умножение носителей, все токи, пересекающие переход, увеличатся в M раз (M – коэффициент лавинного умножения). Лавинное умножение может приводить к нестабильной работе транзистора, поэтому при усилении электрических сигналов такой режим не используют. Задают такое U К , что M ≈ 1.

транзистора с ОБ может быть заметно больше единицы. Выходное дифференциальное сопротивление транзистора в пологой области велико, входное дифференциальное сопротивление транзистора, определяемое по входной ВАХ прямосмещенного эмиттерного перехода, значительно меньше выходного.

При домашней подготовке необходимо ознакомиться с принципом работы биполярного транзистора.

Предварительное расчетное задание

1.Провести расчет основных параметров транзистора: N , I , Iэ0,

Iк0.

2. Рассчитать входную ВАХ при обратном смещении на коллекторном переходе и выходные ВАХ при IЭ = 0; 2 мА; 10 мА.

Данные к расчету

Тип транзистора p-n-p, материал – кремний для нечетных вариантов и германий для четных вариантов.

19

Рабочее задание

1.Запишите в рабочий журнал тип транзистора и материал, из которого он сделан.

2.Измерьте и постройте входные вольт-амперные характеристики транзистора при U КБ =0; U КБ <0; U КБ >0.

3.Измерьте и постройте выходные вольт-амперные характеристики транзистора при IЭ =0; при нескольких (не менее трех-пяти) значениях

тока эмиттера.

4. Для инверсного включения выполните измерения и постройте входные и выходные характеристики.

Анализ результатов измерений

зависимость коэффициента инверсной передачи тока I от тока коллектора при фиксированном значении UЭБ (|UЭБ | > 3 В).

Указания к отчету

Отчет должен содержать:

1.Титульный лист с названием работы, ф.и.о. студента и номер группы;

2.Расчет предварительного задания;

3.Схема измерения;

4.Таблицы экспериментальных данных и графики ВАХ.

5.Результаты анализа результатов измерений.

Контрольные вопросы

1. Какими носителями образован ток эмиттера транзистора типа p - n -

p?

2. Какими носителями образован ток базы транзистора типа p - n - p?

20

3. Какими носителями образован ток коллектора транзистора типа p - n -

p?

4.Каковы возможные причины появления различий в расчетных и экспериментальных характеристиках транзистора?

5.Как определить на характеристиках, снятых в схемах с общей базой, границы активной области, области насыщения и области отсечки?

21

Лабораторная работа № 4. Исследование статических характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с

общим эмиттером

Цель работы: изучение принципа работы и приобретение навыков экспериментального исследования ВАХ биполярного полупроводниковых транзисторов.

В транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, имеет место усиление не

Это выражение определяет семейство выходных ВАХ (рис 4.1,а) транзистора с ОЭ (зависимости I К от U КЭ при I Б = const). Множитель

перед током I Б – коэффициент усиления по току транзистора с ОЭ, он называется коэффициентом передачи тока базы N = N /(1 N ). У

изготавливаемых промышленностью транзисторов типичные значения αN лежат в диапазоне от 0,9 до 0,995, что соответствует N от 9 до 200.

Рис. 4.1. Выходные передаточные ВАХ p-n-p-транзистора с ОЭ

Коэффициент усиления по мощности транзистора с ОЭ может быть значительным, так как имеется усиление и по току, и по напряжению, поэтому в большинстве усилительных каскадов используется транзистор с ОЭ.

Семейство входных характеристик транзистора с ОЭ (рис 4.1 б) представляет собой зависимость I Б (UБЭ) при постоянном U КЭ . Входное

22

сопротивление транзистора с ОЭ больше входного сопротивления транзистора с ОБ в ( N +1) раз.

При домашней подготовке необходимо изучить характеристики транзистора при различных схемах включения, рассмотреть особенности работы реальных транзисторов .

Предварительное расчетное задание

1. Пользуясь параметрами транзистора, рассчитанными при подготовке к работе №3, рассчитать входную ВАХ транзистора с ОЭ при обратном смещении на коллекторном переходе и выходные ВАХ при I Б = 0; 10 мкА; 50мкА.

Рабочее задание

1.Запишите в рабочий журнал тип транзистора и материал, из которого он сделан.

2.Выполните измерение и постройте входные вольт-амперные характеристики транзистора при U КЭ =0; U КЭ < 0; U КЭ > 0.

3.Выполните измерение и постройте выходные вольт-амперные характеристики транзистора при I Б = 0; UБЭ=0.

4.Выполните измерение и постройте семейство выходных вольт– амперных характеристик транзистора при нескольких (не менее трехпяти) значениях отпирающего тока базы.

Анализ результатов измерений

полученную зависимость с аналогичной для транзистора, включенного по схеме с общей базой.

различных значениях отпирающего тока базы).

3.Постройте зависимость коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером β от тока базы и тока эмиттера.

4.Сравните экспериментально полученные вольт-амперные характеристики транзистора, включенного с общим эмиттером, с рассчитанными, объясните различия.

Указания к отчету

Отчет должен содержать:

1. Титульный лист с названием работы, ф.и.о. студента и номер группы;

23