«ЭЛЕКТРОНИКА И СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ 1»
Для специальности 5В071900 – «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
Подготовил:студ.гр.РЭТ-112
Бекмаганбет Б.Ж.
Проверил: доц. Даирбаев А.М
АЛМАТЫ 2012
Тема (СРСП) № 3 Биполярный транзистор
Содержание:
- исследование зависимости тока коллектора транзистора от тока базы;
- анализ зависимости коэффициента усиления транзистора по постоянному току (статического коэффициента передачи тока) от тока базы;
- получение входных и выходных характеристик транзистора;
- определение коэффициента передачи транзистора по переменному току;
- анализ различных режимов работы транзистора по его характеристикам;
- определение основных параметров транзистора по его характеристикам.
Исследования в системе моделирования Electronics Workbench
1. Получить входную характеристику транзистора 2N3904.
2. Получить семейство выходных характеристик транзистора 2N3904.
3. Оборудование рабочего места:
- лабораторный стенд PU-2000;
- съемная плата EB-111;
- соединительные провода и перемычки;
- мультиметр;
- двухлучевой осциллограф;
- компьютер с загруженной программной средой Electronics Workbench.
Методические указания к выполнению работы
Краткие сведения из теории
Биполярный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, характеризуется статическим коэффициентом передачи тока, который вычисляется по измеренным значениям токов базы и коллектора
.
(2.1)
Для идеального транзистора β выражается единственным значением. У реальных транзисторов значение β изменяется при изменении базового тока.
Параметры транзистора определяются по его характеристикам. Дифференциальное входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ) определяется при фиксированном значении напряжения коллектор-эмиттер. Оно может быть найдено как отношение приращения напряжения база-эмиттер к вызванному им приращению тока базы
.
(2.2)
Зависимости коллекторного тока транзистора от базового тока и коллекторного напряжения выражают его выходные характеристики. Эти зависимости описываются семейством соответствующих характеристических кривых.
Коэффициент передачи по переменному току определяется отношением приращения коллекторного тока к вызывающему его приращению базового тока
.
(2.3)
Порядок выполнения рабочего задания
На одном из характеристик (при постоянном базовом токе) определите коэффициент передачи тока.
Соберите схему для снятия входной характеристики транзистора (рисунок2). Установите параметры сигнала функционального генератора и осциллографа соответственно изображенному на рисунке.
Рисунок 1
Включите моделирование. Пронаблюдайте формы входного и выходного напряжений цепи и зарисуйте их в рабочую тетрадь в одинаковом масштабе. Полученную характеристику обработайте с помощью программы Paint: наименования осей с соответствующими единицами измерения, значения делений на этих осях, необходимые построения для определения параметров.
По характеристике определите входное сопротивление транзистора.
Соберите схему для снятия выходной характеристики транзистора (рисунок 2). Установите параметры сигнала функционального генератора и осциллографа соответственно изображенному на рисунке. Рисунок 2
Устанавливая приведенные в таблице 2.4 значения базового тока, снимите выходную характеристику транзистора для каждого значения базового тока. Полученные характеристики удобно собрать в программу Paint путем наложения.
По характеристикам определите выходное сопротивление транзистора и коэффициент передачи по току.
Характеристики транзистора, включенного по схеме ОЭ:
Входной характеристикой является зависимость:
IБ = f(UБЭ) при UКЭ = const
Выходной характеристикой является зависимость:
IК = f(UКЭ) при IБ = const
Семейство Характеристик в схеме ОЭ
, мкА
0,1
0,2
0,3
, мА
996,6
2,989
4,896
Коэффициент усиления по току в схеме ОЭ:
Из принципа действия транзистора известно, что через вывод базы протекают во встречном направлении две составляющие тока
Обратный ток коллекторного перехода IКО и часть тока эмиттера
(1 − a)IЭ.
В связи с этим нулевое значение тока базы (IБ = 0) определяется равенством указанных составляющих токов, т.е.
(1 − a)IЭ = IКО.
Нулевому входному току соответствуют ток эмиттера IЭ=IКО/(1−a)=(1+b)IКО
и ток коллектора
.
Иными словами, при нулевом токе базы (IБ = 0) через транзистор в схеме ОЭ протекает ток, называемый начальным или сквозным током IКО(Э) и равным (1+ b) IКО.
.
.
.
, мкА
, мА
.