Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лабораторная работа № 8




 

По дисциплине: Физические основы микроэлектроники

На тему: «Исследование биполярного транзистора в статическом режиме»

Выполнил: Бережной Сергей Александрович

Группа: МТР-21

Проверил: Сукиязов Александр Гургенович

 

 

2013 г.

 

Цель работы:

Исследовать основные статические характеристики и параметры биполярных транзисторов, познакомиться с методикой измерения характеристик и обработкой экспериментальных данных,

 

Приборы и принадлежности:

- вольтметр

- амперметр

- источник постоянного напряжения

- биполярный транзистор

- резисторы

 

Краткая теория:

Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора, Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости, По этому способу чередования различают n-p-n и p-n-p транзисторы (n - электронный тип примесной проводимости, p - дырочный), В биполярном транзисторе, в отличие от полевого транзистора, используются заряды одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки (от слова «би» — «два»),

Электрод, подключённый к центральному слою, называют базой, электроды, подключённые к внешним слоям, называют коллектором и эмиттером, На простейшей схеме различия между коллектором и эмиттером не видны, В действительности же главное отличие коллектора — большая площадь P-n-перехода, Кроме того, для работы транзистора необходима малая толщина базы,

Биполярный транзистор состоит из трёх различным образом легированных полупроводниковых слоев: эмиттера E, базы B и коллектора C, В зависимости от типа проводимости этих зон различают NPN (эмиттер − n-полупроводник, база − p-полупроводник, коллектор − n-полупроводник) и PNP транзисторы, К каждой из зон подведены проводящие невыпрямляющие контакты, База расположена между эмиттером и коллектором и слаболегирована, поэтому имеет большое омическое сопротивление,

Общая площадь контакта база-эмиттер значительно меньше площади контакта коллектор-база (это делается по двум причинам - большая площадь перехода коллектор-база увеличивает вероятность захвата неосновных носителей заряда из базы в коллектор и, так как в рабочем режиме переход коллектор-база обычно включен с обратным смещением, что увеличивает тепловыделение, способствует отводу тепла от коллектора), поэтому биполярный транзистор общего вида является несимметричным устройством (нецелесообразно путем изменения полярности подключения поменять местами эмиттер и коллектор и получить в результате аналогичный исходному биполярный транзистор инверсное включение),

Входной характеристикой биполярного транзистора является зависимость ходкого тока базы от напряжения база-эмиттер при постоянном напряжении о л лектор-эмиттер, Выходной характеристикой биполярного транзистора является зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-эммитер при постоянном токе базы,

Рис, 1 Принципиальная схема снятия статических характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером,

 

В схеме используются два регулируемых источника напряжения Е1 и Е2, С помощью источника Е1 регулируется напряжение смещения на базе транзистора, Источник напряжения Е2 питает цепь коллектора, Контроль тока базы осуществляется амперметром РА1, Вольтметром РУ1 измеряется напряжение база-эмиттер,

Контроль тока коллектора осуществляется амперметром РА2, С помощью вольтметра РУ2 измеряется напряжение коллектор-эмиттер, При снятии входных статических характеристик с помощью источника напряжения Е2 устанавливается напряжение коллектор-эмиттер, значение которого процессе измерения остается неизменным, С помощью источника напряжения Е1 останавливается напряжение база-эмиттер, значение которого изменяется в процессе измерения,

При снятии выходных статических характеристик с помощью источника напряжения Е1 устанавливается ток базы, значение которого в процессе измерения остается неизменным, С помощью источника напряжения Е2 устанавливается напряжение коллектор-эмиттер, значение которого изменяется в процессе измерения,

 

 

Выполнение работы:

В соответствии с принципиальной схемой, указанной на рисунке 1 собираем схему измерений,

Установиливаем пределы измерений амперметра РА1 - 2 мА, вольтметра РV1 - 2 В, Тумблеры переключения режимов работы вольтметров РV1 и РV2 устанавливаем в положение измерения постоянных величин (=), Ручки управления выходным напряжением источников E1 и Е2 поворачиваем против часовой стрелки до упора, После проверки преподавателем собранной схемы включаем установку,

Вращая ручку регулировки выходного напряжения источника Е2, устанавливаем напряжение коллектор-эмиттер равное 5В, Вращая ручку регулировки выходного напряжения источника Е1, изменяем значение напряжение база-эмиттер, При каждом значении напряжения база-эмиттер записываем показания амперметра РА1 в соответствующий столбец таблицы,

Повторяем данную операцию при двух значениях напряжения коллектор-эмиттер равных 10В и 15В, полученные экспериментальные данные заносим в таблицы,

 

Uкэ=5В

 

Uбэ (В) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,21 0,22 0,23 0,24
Iб(мкА) 0,001 0,004 0,027 0,096 0,119 0,147 0,174 0,205

 

Uкэ=10В

 

Uбэ (В) 0,05 0,1 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,2
Iб(мкА) 0,002 0,004 0,029 0,04 0,051 0,067 0,086 0,107

 

Uкэ=15В

 

Uбэ (В) 0,05 0,08 0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15
Iб(мкА)       0,001 0,005 0,01 0,05 0,14

 

 

Вывод: Изменяя напряжение коллектор-эмиттер 5, 10 и 15 В частично меняется напряжение на базе-эмиттере.

 

 

Снятие выходных статических характеристик транзистора,

Измерительные приборы и источники напряжения подключаются согласно рисунку 1,1 (см, выше)

Выходной характеристикой биполярного транзистора является зависимость:ока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при постоянном токе базы, Контроль тока коллектора осуществляется амперметром РА2, С помощью вольтметра РV2 измеряется напряжение коллектор-эмиттер,

 

 

Выполнение работы:

 

Устанавливаем пределы измерений амперметра - 20 мА, вольтметра - 20 В, тумблеры переключения режимов работы вольтметров РУ1 и РУ2 устанавливаем в положение измерения постоянных величин (=), Ручки управления выходным напряжением источника Е2 поворачиваем против часовой стрелки до упора,

При этом ток коллектора не должен превышать 15-20мА при изменении напряжения на коллекторе, Проводим измерения при трех значениях тока базы 16, полученные экспериментальные данные занести в таблицы,

 

Iб=50мкА

 

Uk (В)   0,05 0,1 0,15 0,2      
Ik(мкА) 0,04 0,28 1,03 1,44 1,56 1,62 1,74 1,88

 

Iб=50мкА

 

Uk (В)   0,05 0,1 0,15 0,2      
Ik(мкА) 0,09 0,75 2,36 3,43 3,79 3,95 4,3 4,76

 

Iб=150мкА

 

Uk (В)   0,05 0,1 0,15 0,2      
Ik(мкА) 0,12 1,04 3,83 5,7 6,3 6,61 7,3 8,84

 

 

Вывод: Изменяя ток базы 20,50 и 150 мкА изменяется напряжение на коллекторе. Входная характеристика резистора влияет на выходную характеристику.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 687; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.