Лабораторная работа № 5 исследование статических проходных характеристик биполярного транзистора

Цель работы – исследовать работу транзистора в активном режиме с помощью проходных характеристик вида вход-выход в режимах отсечки, активном и насыщения.

Используемое оборудование:

• испытательный стенд;

• цифровой вольтметр;

• цифровой миллиамперметр;

• блок питания +12 В;

• регулируемый блок питания Б5-47(46).

Программа работы

1. Ознакомьтесь со схемой для исследования транзистора (рис.5.1), и после подключения источников питания и измерительных приборов, снимите статические передаточные характеристики для транзистора VT, включенного по схеме с общим эмиттером, характеризующие зависимость выходных величин от входных: U_кэ,I_к = f(I_б); U_кэ,I_к = f(U_бэ).

Рис.5.1

В качестве источника напряжения U_вх используется блок питания Б5-47(46) с дискретной установкой напряжения через 0,1 В, до 15 В. Подавая на вход транзистора напряжение U_вх в диапазоне от нуля до значения, когда транзистор перейдет из закрытого состояния в активное, и далее из активного состояния в состояние насыщения, проведите измерения тока базы I_б, напряжения U_бэ и выходного напряжения U_кэ. Ток коллектора при этом рассчитывается по формуле:

Измеряемые величины I_б, U_бэ, U_кэ и I_к занесите в табл. 5.1.

Таблица 5.1

№ п/п	Iб, мА	Uбэ, В	Uкэ, В	Iк, А
1
:
6

Для правильного измерения и построения проходных характеристик необходимо зафиксировать точки перегиба характеристик (переход от состояния отсечки к активному режиму и от активного режима к состоянию насыщения). Измерения в режиме отсечки производятся при значениях напряжения U_бэ от 0 В до 0,6 В. Точка перегиба определяется при значении U_бэ = 0,6 В. Переход от активного режима к насыщению производится путем контроля напряжения U_кэ. По сравнению с активным режимом скорость изменения U_кэ резко падает и вблизи точки перехода в режим насыщения U_кэ приблизительно равно 0,3 – 0,2 В.

2. Постройте вышеуказанные характеристики и определите с их помощью следующие величины: U_кэ(нас) (напряжение коллектора-эмиттера в насыщенном состоянии); I_б(нас) (ток базы в насыщенном состоянии); U_кэ(отс) (напряжение эмиттера-коллектора в режиме отсечки), k_ст (коэффициент усиления по току), I_ко (ток коллектора в режиме отсечки). Примерный вид характеристик показан на рис.5.2.

Рис.5.2

Контрольные вопросы

1. Изобразите схему включения транзистора с общим эмиттером.

2. В чем заключается различие в схемах включения транзисторов структур p-n-p и n-p-n?

3. Изобразите вольт-амперные характеристики транзистора (для цепей база-эмиттер и коллектор-эмиттер).

4. Назовите основные состояния (режимы) работы транзистора.

5. Как осуществить переход транзистора из одного режима работы в другой (пояснить с помощью вольт-амперных и нагрузочной характеристик)?

6. При каком напряжении на переходе база-эмиттер происходит отпирание транзистора?

7. Что такое коэффициент усиления транзистора по току?

8. Что такое напряжение насыщения транзистора?

9. Объясните вид зависимостей: U_кэ = f(U_бэ); I_к = f(I_б); I_к = f(U_бэ).