WAT
LABORATORIUM RADIOELEKTRONIKI I DIAGNOSTYKI
ZRiD
ISM
Przedmiot: Elektronika
Grupa szkolenia:
Skład podgrupy:
1.
Data wykonania ćwiczenia:
22.11.2012r.
Data oddania sprawozdania:
03.12.2012r.
Prowadzący ćwiczenie:
mgr inż. Krzysztof Sośniak
Ocena:
Temat: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem bipolarnym
Tranzystor bipolarny to odmiana tranzystora, półprzewodnikowy element elektroniczny, mający zdolność wzmacniania sygnału. Zbudowany jest z trzech warstw półprzewodnika o różnym typie przewodnictwa. Charakteryzuje się tym, że niewielki prąd płynący pomiędzy dwiema jego elektrodami (nazywanymi bazą i emiterem) steruje większym prądem płynącym między emiterem, a trzecią elektrodą (nazywaną kolektorem).
Tranzystor bipolarny składa się z trzech warstw półprzewodnika o różnym typie przewodnictwa: p-n-p lub n-p-n (istnieją więc dwa rodzaje tranzystorów bipolarnych: pnp i npn). Poszczególne warstwy noszą nazwy:
· emiter (oznaczony przez E) warstwa silnie domieszkowana
· baza (oznaczona przez B) warstwa cienka i słabo domieszkowana
· kolektor (oznaczony przez C)
W normalnych warunkach pracy złącze kolektora jest spolaryzowane zaporowo. Napięcie przyłożone do złącza baza-emiter w kierunku przewodzenia powoduje przepływ prądu przez to złącze – nośniki z emitera przechodzą do obszaru bazy (stąd nazwa elektrody: emiter, bo emituje nośniki). Nośników przechodzących w przeciwną stronę, od bazy do emitera jest niewiele, ze względu na słabe domieszkowanie bazy. Nośniki wprowadzone z emitera do obszaru bazy dyfundują w stronę mniejszej ich koncentracji - do kolektora. Dzięki niewielkiej grubości obszaru bazy trafiają do obszaru drugiego złącza, a tu na skutek pola elektrycznego w obszarze zubożonym są przyciągane do kolektora. W rezultacie, po przyłożeniu do złącza emiterowego napięcia w kierunku przewodzenia, popłynie niewielki prąd między bazą a emiterem, umożliwiający przepływ dużego prądu między kolektorem a emiterem. Stosunek prądu kolektora do prądu bazy nazywany jest wzmocnieniem prądowym tranzystora i oznacza się grecką literą β.
Za sygnał sterujący prądem kolektora można uważać zarówno prąd bazy, jak i napięcie baza-emiter. Zależność między tymi dwiema wielkościami opisuje charakterystyka wejściowa tranzystora, będąca w zasadzie eksponencjalną charakterystyką złącza pn spolaryzowanego w kierunku przewodzenia. Zależnie od doprowadzenia i wyprowadzenia sygnału rozróżniamy trzy sposoby włączenia tranzystora do układu:
· układ ze wspólnym emiterem OE (WE)
· układ ze wspólną bazą OB (WB)
· układ za wspólnym kolektorem OC (WC).
Celem ćwiczenia jest zbadanie parametrów i charakterystyk oraz ich zależności w tranzystorze bipolarnym ze względu na kierunek przepływu prądu, czy rodzaj zamocowanej diody.
1. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej diody krzemowej w kierunku przewodzenia
Uf [V]
0
0,12
0,453
0,504
0,554
0,6
0,641
0,687
If [mA]
0,02
0,1
0,33
0,9
2,16
5,52
2. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej diody krzemowej w kierunku zaporowym
UR [V]
0,0117
1,281
3,05
3,6
5
7,1
9,7
IR [mA]
0,0001
0,0002
0,0003
0,00045
0,0007
0,0009
3. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej diody germanowej w kierunku przewodzenia
0,158
2,5
3,27
3,99
4,78
5,56
6
0,05
0,77
1,32
2,04
2,86
3,38
4. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej diody germanowej w kierunku zaporowym
matthas