Л/Р: Транзистор

От стабилизированного источника питания напряжение подается на транзистор VT1 типа n-р-n.

Потенциометр R1 регулирует напряжение между базой и эмиттером. Вольтметр PV1 и миллиамперметр PA1 служат для измерения напряжения и тока в цепи база-эмиттер.

Потенциометр R2 регулирует напряжение между эмиттером и коллектором. Вольтметр PV2 к миллиамперметр РА2 служат для измерения напряжения и тока в цепи коллектора.

Ручки управления и шкалы приборов расположены на лицевой панели установки.

Изменяя потенциометром R1 напряжение между базой и эмиттером, определяем величину тока базы для различных значений напряжения между эмиттером и коллектором. По данным эксперимента строятся входные статические характеристики.

Изменяя потенциометром R2 напряжение между коллектором и эмиттером, измеряем величину тока коллектора для различных значений напряжения между базой и эмиттером. По данным эксперимента строятся выходные статические характеристики.

По полученным данным необходимо вычислить параметры транзистора: (R_вх, R_вых, К_J, К_U, К_W)


12.4.2 Порядок выполнения работы

1. Поставьте ручки потенциометров R1 и R2 в крайнее левое положение.
2. Включите установку в сеть (220 В).

12.4.2.1. Получение семейства входных статических характеристик

1. Потенциометром R2 установите напряжение на коллекторе U_к1 = 0 В.
2. Потенциометром R1 изменяйте напряжение на эмиттере и через каждые пять делений вольтметра PV1 измеряйте величину тока по миллиамперметру PA1. Значения напряжений и токов запишите в табл. 12.1.
3. Повторите измерения еще для двух значений Uк, предложенных преподавателем. (Потенциометром R2 установите напряжения на коллекторе: U_к2 = 10 В, U_к3 = 20 В). Значения U_к1, U_к2, U_к3 определяются по вольтметру PV2.

12.4.2.2.Получение семейства выходных статических характеристик

1. Потенциометром R1 установите ток эмиттера J_э1 = 0,35 А (по амперметру PA1).
2. Потенциометром R2 изменяйте напряжение на коллекторе и через каждые пять делений вольтметра PV2 измеряйте величину тока по миллиамперметру РА2. Значения напряжений и токов запишите в табл.
3. Повторите измерения еще для двух значений J_э с величинами J_э2 = 0,5 А, J_э3 = 0,65 А (по амперметру PA1).
4. Закончив работу выключите установку.

12.4.3. Обработка результатов измерений

1) Постройте по данным табл. 12.1 и 12.2 графики зависимости J = ƒ ( U ). Против каждой кривой укажите для какого значения напряжения коллектора или значения тока эмиттера она построена.

2)  Для определения входного сопротивления R_вх и коэффициента усиления по напряжению К_U выберите две входные характеристики и постройте характеристический треугольник ABC, проведя АВ параллельно оси абсцисс, а АС - параллельно оси ординат (рис. 12.6).

Из рис. 12.6 найдите AC = ∆J_б, соответствующее приращению напряжения АВ = ∆U_б. Приращение напряжения на коллекторе ∆U_к = U_к2 - U_к1, соответствующее ∆U_б, найдите как разность напряжений на коллекторе, при которых снимались выбранные характеристики. Величина АВ измеряется по оси U_б и выражается в вольтах, а величина АС - по оси - J_б и выражается в амперах.

По найденным значениям вычислите R_вх по формуле (12.4) и К_U по формуле (12.7).

3) Для определения выходного сопротивления R_выx и коэффициента усиления по току К_J используйте семейство выходных характеристик. Используя методику, рассмотренную в пункте 2, вычислите R_вых по формуле (12.5) и К_J по формуле (12.6).

4) По формуле (12.8) подсчитайте K_W.

12.5. Перечень контрольных вопросов

1. Объясните механизм образования контактной разности потенциалов (p-n-перехода) в полупроводниках с точки зрения зонной теории твердого тела.
2. Расскажете принцип действия транзистора n-p-n-типа или р-n-p-типа.
3. Что такое входные и выходные статические характеристики транзистора?
4. Нарисуйте энергетическую диаграмму р-n-перехода:
5. для равновесного состояния,
6. для запретного состояния,
7. для проводящего состояния.
8. Нарисуйте электрическую схему включения транзистора.
9. От каких факторов зависит ширина р-n-перехода?