Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора

Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора

Введение

Цель работы: первичное знакомство с пакетом Electronics Workbench, в процессе которого студентам следует научиться строить схемы на экране монитора, подключать измерительные приборы, изменять параметры элементов и запускать схему в работу.

Исследование характеристик и параметров биполярного транзистора подразумевает снятие статических характеристик транзистора и вычисление с их помощью параметров транзистора. Эти характеристики и параметры потребуются в дальнейших лабораторных работах.

1. Результаты работы и их анализ

1.1 Нами был выбран полевой транзистор «2N3947»

Снимем входную и проходную статические характеристики выбранного биполярного транзистора. Для этого целесообразно использовать отдельные источники питания для коллектора и базы (еще удобнее для питания базовой цепи пользоваться источником тока - см. рис. 2.1)

Рис. 2.1 - Схема снятия статистических характеристик

Характеристики снимем при фиксированном напряжении на коллекторе 5 В. Целесообразные значения тока коллектора 0,515 мА. С учетом этого выбираются значения тока источника в цепи базы.

Результаты измерений занесем в таблицу 2.1:

Таблица 2.1 - Статистические характеристики транзистора

Построим характеристики и для дальнейшего использования.

Рис. 2.2 - Входная статическая характеристика

Рис. 2.3 - Проходная статическая характеристика

Выберем положение рабочей точки по входной характеристике и обеспечим ее в схеме питания фиксированным током базы:

I_б0 = 60 мкА; I_к0 = 10.7 мА; U_б0 = 0.765 мВ

Для того чтобы напряжение на коллекторе осталось примерно тем же, следует обеспечить соответствующее увеличение напряжения питания по формулам (2.1) и (2.2)

(2.1)

(2.2)

Рисунок 2.4 - Схема питания фиксированным током базы

Получим: E= 15.7 В; U_к0= 5 В; R_к = 1000 Ом; I_k0= 0.0107 А; R_б= 248.83 Ом

Перейдем к схеме коллекторной стабилизации (рис.8, б) и обеспечим тот же режим работы транзистора.

. (2.3)

Рисунок 2.5 - Схема коллекторной стабилизации

По формуле (2.3) получим: I_б0= 0,00006 А; U_б0= 0,765 В

Поставим в цепь эмиттера сопротивление (рисунок 2.6) и, задавшись током делителя, равным десятикратному току базы, обеспечим тот же самый режим работы в схеме эмиттерной стабилизации. При этом увеличим напряжение питания на величину, соответствующую падению напряжения на сопротивлении в цепи эмиттера В.

(2.4)

(2.5)

(2.6)

Рисунок 2.6 - Схема эмиттерной стабилизации

По формулам (2.4 - 2.6) получим: U_э= 10.76 А; R_э= 1000 Ом; I_к0= 10.7 мА; I_б0= 60 мкА; I_дел= 0.6 мА; R_б1 =19 кОм; R_б2 = 22.62 кОм;

Найдем дополнительные характеристики транзистора 2N3947 Zвх и S из формул (2.7) и (2.8).

(2.7)

(2.8)

биполярный транзистор статистический

Таблица 2.1 - Характеристики транзистора

-