Предмет: Электроника. Добавлен: 11.11.2020. Год: 2020. Страниц: 10. Оригинальность по antiplagiat.ru: < 30% |
|
Лабораторная работа Цель работы: Исследование статических входных и выходных характеристик транзистора и определение по ним характеристических h- параметров. Задания по работе. Задание 1. Снять семейство статических входных и выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общей базой, и определить по ним характеристические h- параметры. Ход работы: 1. Построим схему для снятия ВАХ транзистора с ОБ в программе Electronics Workbench. Рис. 1.1 Схема для снятия ВАХ транзистора с ОБ 2. Путем изменения тока Ie и измерения Ueb при фиксированных значениях Ukb снимем семейство входных ВАХ и занесем полученные данные в таблицу. Uk,V Iэ,mA Uэб,V 0 0 0 5 0.6517 10 0.7093 15 0.7586 20 0.8061 25 0.8542 30 0.9045 35 0.9477 1 0 0.897 5 1.020 10 1.121 15 1.215 20 1.307 25 1.397 30 1.487 35 1.576 40 1.664 3. Семейство выходных ВАХ снимается при фиксированных значениях Ie путём изменения напряжения Ukb и измерения Ik. Занесем полученные значения в таблицу. Iэ,mA Uбк,V Iк,mA 0 0 0 -3 3*10^-3 -6 6*10^-3 -9 9*10^-3 -12 12*10^-3 -15 15*10^-3 3 0.7 0 0 2.489 -3 2.531 -6 2.565 -9 2.594 -12 2.618 -15 2.639 9 1.3 0 0 7.922 -3 8.029 -6 8.112 -9 8.179 -12 8.235 -15 8.282 15 1.7 0 0 13.37 -3 13.55 -6 13.69 -9 13.80 -12 13.89 -15 13.97 4. Построим в координатной плоскости семейство входных характеристик транзистора и определим h- параметры. Рис 1.2. Семейство входных характеристик транзистора На рис.1.2. показаны входные характеристики биполярного транзистора с ОБ. Они выражают зависимость эмиттерного тока от приложенного между базой и эмиттером напряжением Uбэ. Для каждого типа транзисторов при увеличении коллекторного напряжения характеристики немного смещаются в сторону увеличения базового напряжения. По входным характеристикам транзистора определяются параметры h11б и h12б. Входное сопротивление транзистора: h11б=?Uэб/?Iэ=0,4/(20 10^-3)=20 Ом. Коэффициент обратной связи по напряжению: h12б = ?U2эб/?Uk=0.6/1=0.6. 5. Построим в координатной плоскости семейство выходных характеристик транзистора и определим h- параметры. Рис 1.3. Семейство выходных характеристик транзистора Выходные характеристики биполярного транзистора показывают зависимость коллекторного тока Iк от выходного напряжения Uбк при определенном базовом токе Iб. На рис.1.3. приведено семейство выходных характеристик транзистора. На графике видно, что выходные характеристики линейны при увеличении напряжения Uбк. Отсюда можно сделать вывод: эмиттерный ток управляет коллекторным. По входным характеристикам транзистора определяются параметры h21б и h22б. Выходная проводимость транзистора: h21б=?Iк/?Uбк=(0,067 10^(-3))/-5 = -0,000134 Коэффициент передачи тока: h22б = ?Iк/?Iэ = (6*10^(-3))/(5.8*10^( 3))=1.03 Задание 2. Измерить модуль коэффициента передачи тока эмиттера h21 на высокой частоте. Ход работы: 1. Построим схему для измерения коэффициента передачи тока в программе Electronics Workbench. Рис 2.1. Схема для измерения коэффициента передачи тока. 2. Путем изменения тока Ie измерим показания токов Iк и Iб и занесем полученные величины в таблицу. Ie, мА Iк, мА Iб, мА 0 -22,13 22,13 20 -15,45 34,45 40 -6,785 46,78 60 864*10^(-3) 59,14 80 8.505 71.50 100 16,14 83,86 120 23,77 96,23 140 31,40 108,6 3. Построим график для определения коэффициента передачи тока Рис 2.2. График для определения коэффициента передачи тока. 4. Определим коэффициент передачи тока: h21э = ?Iк/?Iб = (23,77-8,505)/(96.23- 1.50)=15.265/24.73=0 6 Задание 3. Снять семейство статических входных и выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с ОЭ, и определить по ним характеристические h-параметры. Ход работы: 1. Построим схему для снятия ВАХ транзистора с ОБ в программе Electronics Workbench. Рис. 3.1. Схема для снятия ВАХ транзистора с ОЭ. 2. Путем изменения тока Iб и измерения Uбэ при фиксированных значениях Uкэ снимем семейство входных ВАХ и занесем полученные данные в таблицу. Uкэ, В Iб, mА Uбэ, В 0 0 0 10 0.7355 20 0.7535 30 0.7641 40 0.7715 50 0.7773 60 0.7821 70 0.7861 80 0.7896 90 0.7926 100 0.7954 10 0 7*10^-6 10 0.8493 20 0.8678 30 0.8785 40 0.8861 50 0.8920 60 0.8968 70 0.9008 80 0.9043 90 0.9074 100 0.9101 3. Семейство выходных ВАХ снимается при фиксированных значениях Iб путём изменения напряжения Uэк и измерения Ik. Занесем полученные значения в таблицу. Iб, mА Uэк, В Iк, mА 0 0 0 -5 7*10^-3 -10 15*10^-3 -15 23*10^-3 -20 31*10^-3 -25 40*10^-3 10 0 9.783 -5 16.46 -10 16.47 -15 16.48 -20 16.48 -25 16.49 20 0 19.63 -5 32.91 -10 32.92 -15 32.93 -20 32.94 -25 32.95 30 0 29.48 -5 49.37 -10 49.38 -15 49.38 -20 49.39 -25 49.40 4. Построим в координатной плоскости семейство входных характеристик транзистора и определим h- параметры. Рис 3.2. Семейство входных характеристик транзистора Входные характеристики отражают зависимость базового тока Iб от приложенного между базой и эмиттером напряжением Uбэ. По форме они нелинейны и похожи на характеристики диодов, т.к. эмиттерный переход транзистора можно представить в виде диода включенным в прямом направлении. Для каждого типа транзисторов при увеличении коллекторного напряжения характеристики немного смещаются в сторону увеличения базового напряжения, но на практике это увеличение не учитывается. По входным характеристикам транзистора определяются параметры h11э и h12э. Входное сопротивление транзистора: h11э=?U2бэ/?Iб=0,135/ 60*10^-3)=2,25 Ом. Коэффициент обратной связи по напряжению: h12э = ?Uэб/?Uэк=0.135/10=0 0135. 5. Построим в координатной плоскости семейство выходных характеристик транзистора и определим h- параметры. Рис 3.3. Семейство выходных характеристик транзистора Выходные характеристики биполярного транзистора показывают зависимость коллекторного тока Iк от выходного напряжения Uэк при определенном базовом токе Iб. На рис.3.3. приведено семейство выходных характеристик транзистора. На графике видно, что выходные характеристики линейны при увеличении напряжения Uэк. Отсюда можно сделать вывод: эмиттерный ток управляет коллекторным. По входным характеристикам транзистора определяются параметры h21э и h22э. Выходная проводимость транзистора: h21э=?I2к/?Uэк=(0,01 10^(-3))/-5 = -0,002 Коэффициент передачи тока: h22э = ?Iк/?Iб = (17*10^(-3))/(10*10^( 3))=1.7 Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы были исследованы статические входные и выходные характеристики транзисторов при включении ОБ и ОЭ и определены по ним характеристические h- параметры. Контрольные вопросы: 1. Назовите типы транзисторов. Ответ: точечный транзистор, полевой транзистор, биполярный транзистор 2.Нарисуйте три схемы включения транзистора в схему. Ответ: Схема с общим эммитером (ОЭ) Схема с общим коллектором (ОК) Схема с общей базой (ОБ) 3. Установите взаимосвязь между токами эмиттера, коллектора и базы транзистора. Ответ: Между токами эмиттера, базы и коллектора существуют очевидные соотношения: где ? - коэффициент передачи тока эмиттера; он принимает, в зависимости от типа транзистора, значения в интервале от 0,95 до 0,99. Из приведенных соотношений получаем зависимость тока коллектора от тока базы: (2) Параметр (3) называется коэффициентом передачи тока базы и составляет 20?100. Говорят, что в транзисторе происходит усиление тока базы. 4. Запишите взаимосвязь между независимыми переменными транзистора как четырёхполюсника через h-параметры. |
|
Перейти к полному тексту работы |