Биполярный транзистор в схеме с общим эмиттером

  • Вид работы:
    Отчет по практике
  • Предмет:
    Информатика, ВТ, телекоммуникации
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    388,27 Кб
  • Опубликовано:
    2015-06-27
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Биполярный транзистор в схеме с общим эмиттером

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ











ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Биполярный транзистор в схеме с общим эмиттером


Группа: 33422/1.

Студент: Скробов Леонид Артемьевич

1.     
Цель работы и краткая программа измерений

Целью данной работы является ознакомление с принципом измерения вольтамперных характеристик биполярного транзистора, с методами получения параметров транзистора по снятым характеристикам, с принципами и особенностями работы БТ, включенного по схеме ОЭ.

В процессе работы будут проведены измерения зависимости выходного тока (Iк) от выходного напряжения (Uкэ), при различных фиксированных входных токах (Iб), и построено по ним семейство выходных ВАХ.

Так же будет построено семейство входных ВАХ - зависимость входного тока (Iб) от входного напряжения (Uбэ), при различных фиксированных выходных напряжениях.

Построено семейство характеристик прямой передачи тока: Iк = f(Iб),  при Uкэ = const.

Построено семейство характеристик обратной связи по напряжению при помощи семейства входных характеристик: Uбэ = f(Uкэ), при Iб = const.

Определены по характеристикам h - параметры, в зависимости от режима работы. А так же построены характеристики: h11э = f(Iб), при Uкэ = const; h12Э = f(Uкэ),  при Iб = const; h21Э = f(Iб), при Uкэ = const.

.        Схема измерительной цепи

Рис. 1

G1 - источник питания 1-15 В; R1 - потенциометр 0-100 Ом;

G2 - источник питания 1-50 В; R1 - потенциометр 0-1 кОм;, PA2 - цифровые амперметры; R3 - резистор 1 кОм;, PV2 - цифровые вольтметры. VT - исследуемый транзистор;

Предельно допустимые значения токов, напряжений и мощностей в цепях отдельных электродов прибора.

UСИ МАКС = 10 В; P МАКС = 0.12 Вт;

IС МАКС = 6.6 мА; IЗИ МАКС = 10 мА;

.        Контрольные вопросы (методическая справка)

Особенностью работы БТ в режиме общего эмиттера являются большие коэффициенты усиления как по току, так и по напряжению. Важной особенностью такого включения является инвертирование фазы выходного сигнала на 180 градусов. Важной особенностью каскада с общим эмиттером, который следует отнести к его недостаткам, является низкое входное сопротивление и высокое входное.

Биполярный транзистор в схемотехнических приложениях представляют как четырехполюсник и рассчитывают его параметры для такой схемы. Для транзистора как четырехполюсника характерны два значения тока I1 и I2 и два значения напряжения U1 и U2

Рис. 2

При измерении системы h-параметров, для удобства расчета, выбираются режим короткого замыкания на выходе (U2=0) и режим холостого хода на входе (I1=0).

Таким образом, для расчета системы в качестве входных параметров выступают I1 и U2, а рассчитываются I2 U1:


Коэффициенты в уравнении имеют напрямую зависят от схемы включения, так как для разных схем включения величины I1, U1, I2, U2 - оказываются неодинаковы.

Связь h-параметров для схем с общей базой и общим эмиттером приведена ниже:

Таблица 1


Параметр h21 - это усиление по току. Для ОБ усиление близко к 1, но всегда меньше ее, так как сигнал поступает на вход эмиттера, однако в случае с ОЭ - источник сигнала подключается к базе, а через транзистор протекает большой ток э-к.

4. 
Необходимые расчеты

Снятые данные:

Таблица 2


Рис. 3 Выходная ВАХ:

Рис. 4 Входная ВАХ:

Рис. 5 Семейство передаточных характеристик тока: Iк=f(Iб), при Uкэ = const.

Рис. 6 Семейство характеристик обратной связи.

Определение h-параметров.

Независимо от схемы включения транзистора:


Значения коэффициентов в уравнении для h-параметров имеют следующий вид:

 - входное сопротивление при коротком замыкании на выходе;

 - выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи;

 - коэффициент обратной связи при холостом ходе во входной цепи;

 - коэффициент передачи тока при коротком замыкании на выходе.

Частная производная  определяет зависимость входного падения напряжения от входного тока при постоянном выходном напряжении u2; этот параметр называется входным сопротивлением и обозначается h11.

h11 = dUкэ = const

Частная производная  определяет зависимость входного напряжения от выходного напряжения при постоянном входном токе i1; этот параметр безразмерный, он называется коэффициентом обратной связи и обозначается h12.

h12 =  dIб =const

Частная производная  определяет зависимость выходного тока от входного при постоянном выходном напряжении u2. Этот параметр безразмерный, он называется коэффициентом передачи тока и обозначается h21.

h21 = dUкэ = const

Частная производная  определяет зависимость выходного тока от выходного напряжения при постоянном входном токе. Этот параметр имеет размерность проводимости, называется выходной проводимостью транзистора и обозначается h22.

h22 =  dIб= const

Таблица 3


Uкэ = 0 В

Uкэ = 1 В

Uкэ = 10 В

Iб[мкА]

dUбэ[мВ]

dIб[мкА]

H11[Ом]

dUбэ[мВ]

H11[Ом]

dUбэ[мВ]

dIб[мкА]

H11[Ом]

28,75

81,25

57,5

1413,043

86,25

57,5

1500

97,5

57,5

1695,652

86,25

26,25

57,5

456,5217

48,75

57,5

847,8261

32,5

57,5

565,2174

143,75

22,5

57,5

391,3043

32,5

57,5

565,2174

20

57,5

347,8261

201,25

15

57,5

260,8696

17,5

57,5

304,3478

17,5

57,5

304,3478

258,75

13,75

57,5

239,1304

12,5

57,5

217,3913

8,75

57,5

152,1739


Рис. 7

Таблица 4

h22 (Iб=50мкА)

h22 (Iб=100мкА)

h22 (Iб=150мкА)

h22 (Iб=200мкА)

Uкэ[В]

dUкэ[В]

dIк[мА]

h22[См]

Iк[мА]

h22[См]

Iк[мА]

h22[См]

Iк[мА]

0,5

1

1,46

1,46

3,1

3,1

4,6

4,6

6,1

6,1

1,5

1

0,05

0,05

0,1

0,1

0,14

0,14

0,23

0,23

3,5

1

0,03

0,03

0,1

0,1

0,14

0,14

0,23

0,23

8,5

1

0,03

0,03

0,1

0,1

0,14

0,14

0,27

0,27


Рис. 8

Таблица 5

h21(Uct=5В)

Iк[мА]

dIк[мА]

dIб[мкА]

h21

dIб[мкА]

0,8

1,6

50

32

25

2,55

1,9

50

38

75

4,33

1,66

50

33,2

125

6,05

1,78

50

35,6

175


транзистор ток эмиттер вольтамперный

Выводы

Полученные измерения позволили провести достаточно полные расчеты характеристик транзистора. Получив входную характеристику, можно наблюдать пересечение характеристиками при Uкэ оси абсцисс не в нулевой точке. Это можно объяснить так. Когда напряжение на коллекторе равно нулю, при нулевом токе базы в транзисторе установившееся равновесие все токи взаимноскомпенсированы, и суммарного тока нет. Однако когда мы подаем на коллектор напряжение при нулевом напряжении на базе, то в цепи базы будет существовать неуправляемый ток коллектора, обусловленный не идеальностью процесса запирания обратносмещенного перехода коллектора. При подаче напряжения база-эмиттер эмиттерный переход начинает открываться и инжектировать в базу неосновные для нее заряды, появляется положительная составляющая тока базы, называемая током рекомбинационных потерь базы. Дальнейшее увеличение напряжения коллектор-эмиттер к незначительно смещает характеристики вправо, так как при увеличении напряжения коллектор-эмиттер, за счет модуляции базы(уменьшения ее линейных размеров) уменьшается рекомбинационный ток базы. Увеличивается коэффициент передачи тока (в схеме с общей базой) и ток базы стремится к неуправляемому току коллектора, при стремлении коэффициента усиления к 1).

Наблюдаемое схлестывание входных характеристик вероятнее все го происходит по причине влияния температуры на эмиттерный барьер и его уменьшение вследствие нагрева. Следовательно увеличению инжектируемых в базу носителей и увеличению тока базы. К тому же надо обратить внимание на то что входные характеристики располагаются чрезвычайно плотно, поэтому даже незначительное изменение ширины потенциального барьера, может привести к заметному росту тока базы.

Похожие работы на - Биполярный транзистор в схеме с общим эмиттером

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!