Обробка результатів експериментів

1. Побудувати вольт–амперну характеристику діода I=f(U) і визначити статичний і динамічний опори в довільно вибраних точках на її прямій і зворотній робочих ділянках. Результати обчислення записати у таблицю 3.

Таблиця 3

Пряма ділянка		Зворотна ділянка
Rст.	Rдин.	Rст.	Rдин.
Ом	Ом	Ом	Ом

2. Зробити висновок, порівнюючи значення опорів діода при його прямому і зворотному включеннях.

Контрольні запитання і завдання

1. Що таке основні і неосновні носії електричного заряду?

2. Яка основна властивість р–n переходу і як впливає на цю властивість зовнішня температура та частота підведеної до р–n переходу напруги?

3 Пояснити характер прямої та зворотної ділянки вольт–амперної характеристики діода.

4. Що таке статичний та динамічний опори діода і як визначаються вони за їх вольт–амперними характеристиками. Зробіть їх порівняння.

5. Назвіть основні експлуатаційні параметри напівпровідникових випрямних діодів.

Вольт–амперна характеристика діода

Лабораторна робота №3

Біполярні транзистори

Мета роботи: дослідження вхідних і вихідних статичних характеристик та перехідної характеристики транзистора в динамічному режимі, увімкненого за схемою зі спільним емітером.

Робоче завдання

1. Побудувати експериментальну модель схеми дослідження транзистора, рис. 1. Тип транзистора Q1 встановити в діалоговому вікні NPN Transistor Properties, (бібліотека nation12) за номером відповідно до номеру прізвища студента в журналі учбової групи.

П

Рис. 1

римітка:

- діапазон зміни струмів колектора I_К і бази I_Б та напруги між колектором і емітером U_КЕ визначити за основними параметрами транзистора зазначених в діалоговому вікні транзистора, що з’являється за командою Component Properties: коефіцієнтом підсилення за струмом h_21E [F], максимально допустимим значенням напруги між колектором та емітером U_КЕmах [VA] та максимально допустимим значенням струму колектора І_Кmах [IKF];

- процес дослідження транзистора можна виконати, використовуючи опцію Parameter Sweep меню Analysis.

2. Дослідити сімейство вхідних статичних характеристик транзистора I_Б=f(U_БЕ) при U_КЕ=const. Для цього джерелом струму I1 задавати струм бази і виміряти напругу між базою та емітером U_БЕ (значення струму бази змінювати в діапазоні 0.1I_Бmах ÷ I_Бmах= І_Кmах / h_21E). Записати виміряні значення у таблицю 1.

Uke B	Вимірюв. величини	Номер виміру
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	IБ, A	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
	UБЕ, B	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
5	IБ, μА	…	…	…	…	…		…	…	…	…
	UБЕ, тВ	…	…	…	…	…		…	…	…	…
10	IБ, A	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…
	UБЕ, B	…	…	…	…	…	…	…	…	…	…

Таблиця 1

3. Дослідити сімейство вихідних статичних характеристик транзистора I_К=f(U_КЕ) при I_Б=const. Для цього джерелом струму I1 задавати потрібний струм бази транзистора I_Б і, змінюючи напругу між колектором і емітером U_КЕ за допомогою джерела напруги V1, виміряти струм колектора I_К (значення напруги U_КЕ змінювати в діапазоні 0.01Е_к ÷ Е_к). Виміряні значення записати у таблицю 2.

Таблиця 2

№	IБ, μА	Виміряні величини	Номер виміру
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
UКЕ, B
1		IК, mA
2
3
4
5
6
7
8
9
10

На рис. 2 подано діалогове вікно опції Parameter Sweep для дослідження вихідних статичних характеристик.

В діалоговому вікні установлені діапазон зміни напруги між колектором і емітером (0÷30 В) джерелом напруги V1 (ступінь зміни цієї напруги 0.5 В) та номер вузла (нода 1), що визначає спад напруги на додатковому опорі R=0.001 Ом, ввімкненого в коло емітера. Ця напруга пропорційна струму колектора I_К, оскільки струм колектора практично дорівнює струму емітера І_К≈ I_Е.

4

Рис. 2

Рис. 3

. Побудувати експериментальну модель схеми для дослідження перехідної характеристики транзистора в динамічному режимі, рис. 3 (значення опору резистора в колі колектора R₁ визначити за умови R₁=E_К/I_Кmax).

Примітка: напругу джерела живлення кола колектора V1 вибрати за умови V1=Е_К ≤0.95 U_КЕмах відповідно до діючих стандартів: 10.0, 12.0, 12.6, 15.0, 20.0, 24.0, 27.0, 30.0, 40.0, 48.0, 60.0, 80.0, 100.

5. Дослідити перехідну характеристику транзистора I_К=f(I_Б). Для цього джерелом струму І1 задавати значення струму бази транзистора I_Б відповідно до п. 3. Значення струму бази I_Б і відповідні їм значення струму колектора I_К записати у таблицю 3.

Таблиця 3

IБ, μА
IК, mA