Задание и исходные данные

1. Приступая к выполнению данной лабораторной работы необходимо запустить программу ELECTRONICS WORKBENCH. После запуска она будет выглядеть следующим образом:

2.Для работы необходимо загрузить схему исследования. При нажатии кнопки

открывается окно, в котором курсором необходимо пометить файл <ОБ 1.ewb> и нажать кнопку «Открыть». Появится схема, имеющая следующий вид:

2.Чтобы схема начала функционировать, необходимо нажать кнопку в верхнем правом углу .

3.Изменяя переменным резистором (при нажатии клавиши <R> сопротивление уменьшается, при нажатии комбинаций клавиш <shift>-<R> сопротивление увеличивается) входное напряжение (Uэб) от 0 до 0,9 В, снимите входную характеристику транзистора Iэ=f(Uэб) при напряжении коллектора (Uкб) 0; 5; 10 В (Uкб=0, при отключённом тумблере (нажатие длинной белой клавиши в нижней части клавиатуры)).

4.Повторяя действия пункта 2, открываем следующую схему (открываем файл <ОБ 2.ewb>). Она имеет следующий вид:

Изменяя резистором (клавиша <T>) напряжение Uкб от 0,8 до 0В, снимите отрицательную ветвь выходной характеристики транзистора Iк=f(Uкб) при установке эмиттерного тока 10, 20, 30 мА.

5.Повторяя действия пункта 2, открываем следующую схему (файл <ОБ 4.ewb>). Она будет иметь следующий вид:

6.Изменяя напряжение коллектора (Uкб) от 0 до 10В, снимите положительную ветвь выходной характеристики транзистора Iк=f(Uкб) при установке эмиттерного тока (Iэ) 10, 20 и 30 мА.

7.По данным измерений постройте входные и выходные характеристики транзистора.

Контрольные вопросы:

3. Принцип действия биполярного транзистора.

4. Основные схемы включения транзистора в электрическую цепь

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы

2. Схему исследования, порядок выполнения работы

3. Результаты измерений по каждому эксперименту.

4. Входные и выходные характеристики транзистора.

Литература

1. Немцов, М. В., М. Л. Немцова.Электротехника и электроника: учебник для среднего профессионального образования по техническим специальностям /- 6-е изд., стер. – Москва: Академия, 2013.
2. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники: Учебное пособие для колледжей. – Ростов – на – Дону: Феникс, 2012. – 407с.

Лабораторная работа № 8

Тема: Снятие статических характеристик биполярного транзистора по схеме с ОЭ

Цель: Экспериментальное исследование характеристик транзистора при включении по схеме с общим эмитером.

Порядок выполнения работы

Теоретические сведения

Наиболее часто на практике применяют схему включения транзистора с общим эмиттером ОЭ. При таком включении входным электродом является база, эмиттер заземляется (общий электрод), а выходным электродом по-прежнему является коллектор (рис.1).

Рис.1

Параметр b связан с коэффициентом передачи тока эмиттера соотношением

По порядку величина b лежит в интервале значений b=10¸200. Из остальных h-параметров важное значение имеют входное дифференциальное сопротивление транзистора

и выходная дифференциальная проводимость

Для схемы с ОЭ входное сопротивление единицы составляет единицы кОм, а выходная проводимость - 10^{- 4} -10 ^-5 . Входная и выходная характеристики транзистора с ОЭ несколько отличаются от характеристик транзистора с ОБ (см. рис.1).

Входной характеристикой транзистора, включенного по схеме с ОЭ, является зависимость напряжения U_бэ от входного тока I_б, U_бэ =f₁(I_б) при заданном напряженииU_кэ. Совокупность таких зависимостей называется семейством входных характеристик транзистора (рис.6 б). При U_кэ =0 тепловой ток I_к0 в цепи коллектора отсутствует и зависимостьU_бэ =¦₁(I_б) соответствует ВАХ эмиттерного р-n–перехода, включенного в прямом направлении. ПриU_кэ > 0 в цепи коллектора появляется ток-I_к0, направленный навстречу току I_б. Для компенсации этого тока в цепи базы нужно создать ток I_б=I_к0, приложив соответствующее напряжение U_бэ. Это приводит к смещению входной характеристики вправо вниз.

Выходной характеристикой транзистора по схеме с ОЭ считывается зависимость I_к =¦₂(U_кэ)при заданном токе I_б ( рис.1.6в). Если U_бэ=0, в цепи коллектора протекает только тепловой ток, так как в этом случае инжекция дырок из эмиттера в базу (для p-n-p-транзистора I_к0 = -I_б) или инжекция электронов из эмиттера в базу (для n-p-n–транзистора) отсутствует. При U_кэ=0 ток в цепи коллектора не проходит, это объясняется тем, что напряжение U_бэи U_кэнаправлены встречно друг другу, т.е. потенциал коллектора выше потенциала базы и коллекторный переход оказывается при этом закрыт. Поэтому выходные характеристики не пересекают ось ординат.

Рис.2.

На рис.2 приведена принципиальная схема стенда для снятия вольт-амперных характеристик транзистора, включенного с ОЭ. Входная цепь (цепь базы) питается от регулируемого источника тока I положительной полярности, которой поддерживает заданной ток базы. Величина тока базы I _б измеряется миллиамперметром РА1. Напряжение между эмиттером и базой U_бэ измеряется внешним вольтметром. Напряжение на коллекторе устанавливается от регулируемого источника напряжения Е _к. Напряжение коллектора U _кэ измеряется с помощью внешнего вольтметра. Для измерения коллекторного тока I _к служит миллиамперметр РА2.

При работе транзистора с коллекторной нагрузкой R _к связь между коллекторным током I _к и напряжением на коллекторе U _к выражается уравнением нагрузочной характеристики:

Нагрузочная характеристика представляет прямую на семействе коллекторных характеристик транзистора (см. рис.7.в), пересекающуюся с осями координат Е _к/ R_к и Е_к соответственно. Экспериментально нагрузочную характеристику можно снять посредством регулировки тока базы I_б.