Дослідження характеристик і параметрів біполярного транзистора
Введення
Мета роботи: первинне знайомство з пакетом Electronics Workbench, в процесі якого студентам слід навчитися будувати схеми на екрані монітора, підключати вимірювальні прилади, змінювати параметри елементів і запускати схему в роботу.
Дослідження характеристик і параметрів біполярного транзистора увазі зняття статичних характеристик транзистора і обчислення з їх допомогою параметрів транзистора. Ці характеристики і параметри будуть потрібні в подальших лабораторних роботах.
1. Результати роботи та їх аналіз
.1 Нами був обраний польовий транзистор «2N3947»
Знімемо вхідну і прохідну статичні характеристики вибраного біполярного транзистора. Для цього доцільно використовувати окремі джерела живлення для колектора і бази (ще зручніше для живлення базової ланцюга користуватися джерелом струму - див. Рис. 2.1)
Рис. 2.1 - Схема зняття статистичних характеристик
Характеристики знімемо при фіксованій напрузі на колекторі 5 В. Доцільні значення струму колектора 0,515 мА. З урахуванням цього вибираються значення струму джерела в ланцюзі бази.
Результати вимірювань занесемо в таблицю 2.1:
Таблиця 2.1 - Статистичні характеристики транзистора
Іб, мкАIк, мАUб, мВ50,84693101,82713152,79725203,74733254,67739305,58744356,48749407,35753458,21756509,06760559,897626010,77656511,57687012,37707513,17728013,87748514,67769015,3778
Побудуємо характеристики і для подальшого використання.
Рис. 2.2 - Вхідна статична характеристика
Рис. 2.3 - Прохідна статична характеристика
Виберемо положення робочої точки по вхідний характеристиці і забезпечимо її в схемі живлення фіксованим струмом бази:
I б0=60 мкА; I до0=10.7 мА; U б0=0.765 мВ
Для того щоб напруга на колекторі залишилося приблизно тим же, слід забезпечити відповідне збільшення напруги живлення за формулами (2.1) і (2.2)
(2.1)
(2.2)
Малюнок 2.4 - Схема живлення фіксованим струмом бази
Отримаємо: E=15.7 В; U до0=5 В; R к=1000 Ом; I k0=0.0107 А; R б=248.83 Ом
Перейдемо до схеми колекторної стабілізації (рис.8, б) і забезпечимо той же режим роботи транзистора.
. (2.3)
Малюнок 2.5 - Схема колекторної стабілізації
За формулою (2.3) отримаємо: I б0=0,00006 А; U б0=0,765 В
Поставимо в ланцюг емітера опір (малюнок 2.6) і, задавшись струмом дільника, рівним десятикратному току бази, забезпечимо той же самий режим роботи в схемі емітерний стабілізації. При цьому збільшимо напруга живлення на величину, відповідну падінню напруги на опорі в ланцюзі емітера В.
(2.4)
(2.5)
(2.6)
Малюнок 2.6 - Схема емітерний стабілізації
За формулами (2.4 - 2.6) отримаємо: U е=10.76 А; R е=1000 Ом; I до0=10.7 мА; I б0=60 мкА; I справ=0.6 мА; R б1=19 кОм; R б2=22.62 кОм;
Знайдемо додаткові характеристики транзистора 2N3947 Zвх і S з формул (2.7) і (2.8).
(2.7)
(2.8)
біполярний транзистор статистичний
Таблиця 2.1 - Характеристики транзистора
I б0 мкАI до0 мАUб ВZvx ОмS132.240,01769,23080,22420.62.940,01485,43690,29422.93.460,01436,68120,346 -
