Изучаване свойствата на транзисторите с помощта на софтуерния пакет Electronics Workbench - Studopedia
Цел на работата: изследване на основните статични и динамични свойства на биполярни и полеви транзистори.
Кратка теоретична информация
При изучаване на свойствата на биполярните транзистори се обръща внимание на входните и изходните характеристики. Изходната характеристика във верига с общ емитер е зависимостта на изходния (колекторен) ток от напрежението колектор-емитер при постоянен базов ток. Измерванията се извършват при различни базови токове, което дава възможност да се получи група от характеристики. Използвайки резултатите от симулацията, входното диференциално съпротивление h 11E, интегралните и диференциалните стойности на усилването на тока във веригата с общ емитер (b и h 21E) се изчисляват в работната точка, посочена от учителя.
В динамиката се изследва преминаването на импулсен сигнал през транзистор във верига с общ емитер и времевата константа t a и граничната честота на усилване за h 21B се оценяват по формулата:
При поетапна промяна на емитерния ток, колекторният ток започва да се променя след известно време, което се определя като времето на полета на базата от носители на заряд t pr.b. . Едва след този интервал ta се определя като времеви интервал, през който колекторният ток ще се увеличи с 63% от стойността на изменението му.
За транзистор с полеви ефекти се определя зависимостта на изтичащия ток от напрежението на затвора, което позволява да се оцени стойността на наклона на характеристиката S = DI s / D U s , където DI s е увеличението на изтичащия ток в отговор на нарастването на напрежението на затвора D U s .
Работен ред
В процеса на извършване на работата е необходимо по броя на екипа от таблица 3 да се избере марката на използваните активни компоненти, стойностите на граничните стойноститокове и напрежения, позицията на работната точка, при която се изчисляват параметрите. Компонентите трябва да бъдат избрани от библиотеката national2.
Таблица 3. Опции на задачите
| бр. бриг | |||||||||
| Бипол. | марка | 2N2925 | 2N3390 | 2N3391 | 2N3391 | 2N3392 | 2N3394 | 2N3414 | 2N3415 |
| транзистор | I k \u003d, mA | ||||||||
| Полев. | марка | 2N5517 | 2N5518 | 2N5519 | 2N5520 | 2N5521 | 2N5522 | 2N5523 | 2N5524 |
| транзистор | I c= , mA |
Продължение на таблица 3. Варианти на задачите
| бр. бриг | |||||||||
| Бипол. | марка | 2N2712 | 2N2714 | 2N2923 | 2N2924 | 2N3903 | 2N4014 | 2N5088 | 2N5551 |
| транзит | I k \u003d, mA | ||||||||
| Полев. | марка | 2N6483 | 2N6484 | 2N6485 | 2N5556 | 2N5557 | 2N5558 | 2N5515 | 2N5516 |
| транзит | I c= , mA |
1. Измерване на входни характеристики и параметри на биполярни транзистори.
Начертайте експериментална схема, като приемете, че максималният ток в права посока през прехода емитер-база не надвишава 0,5 mA, а обратното напрежение в кръстовището не е повече от 5 V.
.За работа е необходимо да се състави схема за изследване. Схемата изглежда така:
Фигура 14 - Схема на веригата за измерване на параметрите на транзисторите.
За да започне да функционира веригата, е необходимо да натиснете бутона
горния десен ъгъл. Чрез промяна на променливия резистор (при натискане на клавиша съпротивлението намалява, при натискане на клавишните комбинации съпротивлението се увеличава) входното напрежение(Ube) от 0 до 0,9 V, премахнете зависимостта на базовия ток (Ib) от напрежението база-емитер (Ube) при настройка на напрежението на колектора (Uke)
Извършете измерването при две напрежения на колектора спрямо емитера: 0 V и 5 V.
| ib |
| Ube |
| ib |
| Ube |
Сравнете резултатите и ги обяснете.
2. Измерване на изходни характеристики и параметри на биполярни транзистори.
Схемата за измерване на изходните характеристики е показана на фигура 14.
Характеристиките се измерват при две стойности на базовия ток Ib=0,1 и 5 mA.
Чрез промяна на променливия резистор (ключ , или - ) напрежението на колектора (Uke) от 0 до 10 V, премахнете зависимостта на колекторния ток (Ik) от напрежението колектор-емитер (Uke), когато зададете базовия ток (Ib) на около 0,1 и 0,2 mA (изходна характеристика на транзистора Ik \u003d f (Uke).
Въз основа на данните от измерванията начертайте входните и изходните характеристики на транзистора.
Определете параметрите на транзистора от характеристиките на транзистора, като използвате графично-аналитичен метод:
Входно съпротивление на транзистора Rin=∆Ube/∆Ib;
Изходно съпротивление на транзистора Rout=∆Uke/∆Ik;
Усилване на транзистора β=∆Ik/∆Ib
| И К |
| Уке |
| И К |
| Уке |
3. В схемата, показана на Фигура 14, заменете биполярния транзистор с полеви транзистор сp-n контролен преход иn канал. Обърнете полярността на входния източник на ЕМП. Премахнете преходния процес (Ic \u003d f (Usi)) и две изходни характеристики (Ic \u003d f (Usi)) при Uzi \u003d 1 и 2 V.
Таблица 8. Реакция на стъпка.
| Интегрална схема |
| Узи |
Таблица 9. Изходна характеристика Uzi = 0,1 V.
| Интегрална схема |
| Уси |
Таблица 10. Изходна характеристика Uzi=0,2 V.
| Интегрална схема |
| Уси |
Начертайте графики на преходни процеси и изходна реакция. Изчислете от тях основните характеристики на транзистора.
5. Входната характеристика може да се получи на екрана на осцилоскопа, като се използва следната диаграма.
Фигура 15 - Схема за автоматично определяне на входната характеристика
Необходимо е разумно да се избере мащабът на преобразуване на преобразувателя ток-напрежение.Честотата на функционалния генератор е избрана 4 Hz. Форма на вълната - синусоидална или трионообразна Като използвате измерените характеристики, изчислете параметрите, посочени в общата информация за работа.
Покажете получените графики на екрана на осцилоскопа.
Фигура 16 - Схема за автоматично определяне на изходната характеристика
Базовият ток може да се настрои чрез промяна на напрежението на източника на отклонение на работната точка.
Покажете получените графики на екрана на осцилоскопа.
Изисквания за отчитане на работата
Докладът трябва да съдържа заглавието на работата, целта, името на задачата, която се изпълнява, схемата на експеримента, резултатите под формата на екранни копия с определяне на скалите по осите, числените резултати, изчислените съотношения, необходими за изпълнение на работата, резултатите от изчисленията, заключения както за всяка позиция, така и при сравняване на резултатите при изпълнение на няколко точки, ако това е посочено от задачата.
1. Дефинирайте полеви транзистор.
2. На какво се основава управлението на тока в полеви транзистор?
3. Обяснете устройството и принципа на работа на полеви транзистор сконтрол pn преход.
4. Как съпротивлението на канала зависи от електрическата проводимост на полупроводника, площта и дължината на канала?
5. Каква роля играе портата в полеви транзистори?
6. Как напречното сечение на канала влияе на тока на полевия транзистор?
7. Какъв поляритет на напрежението трябва да се приложи към гейта, за да се контролира ефективно тока на транзистора?
8. Как напречното сечение на канала зависи от големината на напрежението, приложено към дренажа?
9. Начертайте изходните (стокови) характеристики на полев транзистор с контролен p-n преход и обяснете техния ход.
10. Начертайте характеристиките на дрейн-гейт на полеви транзистор с контролен p-n преход и обяснете тяхното поведение.
11. Как температурата на околната среда влияе върху характеристиките на дренажния порт и изходните характеристики на полеви транзистор с контролен p-n преход?
12. Какво е напрежението на прекъсване?
13. Какъв електрически режим на полеви транзистор се нарича режим на насищане?
14. Какво напрежение на изтичане се нарича напрежение на насищане?
15. Какви са основните разлики между полевите транзистори с управляващ p-n преход и биполярните транзистори знаете ли?
16. Какви са предимствата на полевите транзистори в сравнение с биполярните?
17. Какви са основните статични параметри на полеви транзистори?
18. Обяснете методите за определяне на статичните параметри на транзисторите с полеви ефекти.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо