pobieranie: 2.6 tranzystor (sprawozdanie v.1)
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI
ZAKŁAD ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ
SPRAWOZDANIE
Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
temat ćwiczenia: tranzystor
wydział Mechaniczny
kierunek : MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
rok akad. data wykonania ćwiczenia
nr ćwiczenia 2.6 grupa lab. nr zespołu
Skład osobowy zespołu Ocena Data Podpis
1. Budowa i zasada działania tranzystora.
Tranzystory najogólniej można podzielić na bipolarne, których
działanie opiera się na przepływie zarówno prądu elektronowego jak
i dziurowego, oraz tranzystory unipolarne, w których przepływ prądu
zachodzi za pośrednictwem nośników tylko jednego znaku.
Jako półprzewodnik podstawowy jest coraz powszechniej stosowany
krzem, ze względu na możliwość pracy w szerszym zakresie temperatur
niż german oraz możliwości utworzenia na jego powierzchni trwałej
masy tlenkowej.
Tranzystor jest zespołem trzech warstw materiału
półprzewodnikowego. Zewnętrzne warstwy mogą być typu n lub p.
Środkowa warstwa zawsze jest wykonana z materiału przeciwnego typu
niż warstwa zewnętrzna.
Tranzystor pracują zasadniczo w trzech układach pracy
a) układ o wspólnej bazie
b) układ o wspólnym emiterze
c) układ o wspólnym kolektorze
Układ ze wspólną bazą ma małe wzmocnienie prądowe. Wzmocnienie
napięciowe jest rzędu kilkuset do kilku tysięcy. Układ ten ma małą
oporność wejściową, a dużą wyjściową. Jest rzadko stosowanym
układem.
Układ ze wspólnym emiterem daje wzmocnienie prądowe równe w
przybliżeniu b=a/(1-a) Wzmocnienie napięciowe jest rzędu kilkuset.
Układ ten zapewnia największe wzmocnienie mocy.
Układ ze wspólnym kolektorem daje wzmocnienie prądowe o taką samą
wartość jak poprzedni. lecz wzmocnienie napięciowe <1
W celu zapoznania właściwej pracy tranzystora, poszczególne złącza
muszą być odpowiednio spolaryzowane. Złącze emiter-baza należy
spolaryzować w kierunku przewodzenia, złącze baza-kolektor w kierunku
zaporowym.
Złącze baza-emiter jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a
złącze kolektor-baza w kierunku zaporowym. Dzięki spolaryzowaniu
złącza emiter-baza w kierunku przewodzenia płynie przez nie
stosunkowo duży prąd. Prąd płynący z emitera do bazy jest przede
wszystkim prądem dziurowym. Dziury przechodzące przez złącze
baza-emiter przenikają przez materiał bazy w pobliżu drugiego
złącza. Ujemny potencjał kolektora przyciąga dziury znajdujące się
w pobliżu złącza baza-kolektor. Dziury które przeszły do kolektora
są zastępowane nowymi dziurami przechodzącymi przez bazę. Jeżeli
baza jest bardzo cięką to tylko nieliczne elektrony mogą
rekombinować z dziurami pochodzącymi z emitera, a zatem większość
dziur dotrze do kolektora. Podsumowując można stwierdzić, że prąd
emitera jest duży. Prąd kolektora jest prawie równy prądowi emitera,
a prąd bazy jest różnicą między tymi prądami (jest bardzo mały).
Działanie tranzystora n-p.-n jest podobne, należy wziąć tylko pod
uwagę odwrotną polaryzację złącz i charakter prądu - elektronowy a
nie dziurowy.
2. Schemat połączeń.
Schemat połączeń układu z transformatorem.
2.Zdejmowanie charakterystyki IK = f ( IB ) przy UKB = cons.
TABELA POMIARÓW
Lp. IK IB UEB
[mA] mA [V]
1 0,50 5 2
2 3,00 50 2
3 7,50 100 2
4 11,50 150 2
5 16,00 200 2
6 19,50 250 2
1 0,50 5 3
2 3,50 50 3
3 7,75 100 3
4 12,50 150 3
5 16,50 200 3
6 20,50 250 3
1 0,50 5 4
2 4,00 50 4
3 8,75 100 4
4 13,00 150 4
5 17,00 200 4
6 21,50 250 4
Zdejmowanie charakterystyki IK = f ( UEK ).
TABELA POMIARÓW
Lp. IK UEK IB IK UEK IB IK UEK IB
[mA] [V] mA [mA] [V] mA [mA] [V] mA
1 0,50 0 50 0,50 0 150 0,50 0 250
2 3,00 1 50 11,50 1 150 19,00 1 250
3 3,50 2 50 12,00 2 150 20,00 2 250
4 3,75 3 50 12,50 3 150 21,00 3 250
5 4,00 4 50 12,75 4 150 22,00 4 250
6 4,00 5 50 13,00 5 150 23,00 5 250
7 4,00 6 50 13,50 6 150 23,50 6 250
8 4,00 7 50 14,00 7 150 25,00 7 250
9 4,00 8 50 14,50 8 150
10
15,00 9 150
Wnioski
Przy pomiarze podstawowych parametrów tranzystora widzimy, że prąd
kolektora przy stałym prądzie bazy wzrasta wraz ze wzrostem napięcia.
Wzrost ten początkowo wzrasta gwałtownie później się ustalając,
dalsze zwiększenie napięcia powoduje nieznaczny wzrost prądu. Aby
zwiększyć prąd kolektora należy zwiększyć prąd bazy. Natomiast
przy stałym napięciu kolektora widzimy że wzrost prądu kolektora
jest wprost proporcjonalny do przyrostu prądu. Jednak przy wyższym
napięciu przyrost ten jest nieznacznie większy.
Literatura.
F.Przeździecki : Elektrotechnika i elektronika, PWN, W-wa
J.Chabłowski : Elektrotechnika w pytaniach i odpowiedziach, WNT, W-wa
T.Zagajewski : Układy elektroniki przemysłowej, WNT, W-wa
PAGE 1
2.6 tranzystor (sprawozdanie v.1)
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI
ZAKŁAD ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ
SPRAWOZDANIE
Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
temat ćwiczenia: tranzystor
wydział Mechaniczny
kierunek : MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
rok akad. data wykonania ćwiczenia
nr ćwiczenia 2.6 grupa lab. nr zespołu
Skład osobowy zespołu Ocena Data Podpis
1. Budowa i zasada działania tranzystora.
Tranzystory najogólniej można podzielić na bipolarne, których
działanie opiera się na przepływie zarówno prądu elektronowego jak
i dziurowego, oraz tranzystory unipolarne, w których przepływ prądu
zachodzi za pośrednictwem nośników tylko jednego znaku.
Jako półprzewodnik podstawowy jest coraz powszechniej stosowany
krzem, ze względu na możliwość pracy w szerszym zakresie temperatur
niż german oraz możliwości utworzenia na jego powierzchni trwałej
masy tlenkowej.
Tranzystor jest zespołem trzech warstw materiału
półprzewodnikowego. Zewnętrzne warstwy mogą być typu n lub p.
Środkowa warstwa zawsze jest wykonana z materiału przeciwnego typu
niż warstwa zewnętrzna.
Tranzystor pracują zasadniczo w trzech układach pracy
a) układ o wspólnej bazie
b) układ o wspólnym emiterze
c) układ o wspólnym kolektorze
Układ ze wspólną bazą ma małe wzmocnienie prądowe. Wzmocnienie
napięciowe jest rzędu kilkuset do kilku tysięcy. Układ ten ma małą
oporność wejściową, a dużą wyjściową. Jest rzadko stosowanym
układem.
Układ ze wspólnym emiterem daje wzmocnienie prądowe równe w
przybliżeniu b=a/(1-a) Wzmocnienie napięciowe jest rzędu kilkuset.
Układ ten zapewnia największe wzmocnienie mocy.
Układ ze wspólnym kolektorem daje wzmocnienie prądowe o taką samą
wartość jak poprzedni. lecz wzmocnienie napięciowe <1
W celu zapoznania właściwej pracy tranzystora, poszczególne złącza
muszą być odpowiednio spolaryzowane. Złącze emiter-baza należy
spolaryzować w kierunku przewodzenia, złącze baza-kolektor w kierunku
zaporowym.
Złącze baza-emiter jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a
złącze kolektor-baza w kierunku zaporowym. Dzięki spolaryzowaniu
złącza emiter-baza w kierunku przewodzenia płynie przez nie
stosunkowo duży prąd. Prąd płynący z emitera do bazy jest przede
wszystkim prądem dziurowym. Dziury przechodzące przez złącze
baza-emiter przenikają przez materiał bazy w pobliżu drugiego
złącza. Ujemny potencjał kolektora przyciąga dziury znajdujące się
w pobliżu złącza baza-kolektor. Dziury które przeszły do kolektora
są zastępowane nowymi dziurami przechodzącymi przez bazę. Jeżeli
baza jest bardzo cięką to tylko nieliczne elektrony mogą
rekombinować z dziurami pochodzącymi z emitera, a zatem większość
dziur dotrze do kolektora. Podsumowując można stwierdzić, że prąd
emitera jest duży. Prąd kolektora jest prawie równy prądowi emitera,
a prąd bazy jest różnicą między tymi prądami (jest bardzo mały).
Działanie tranzystora n-p.-n jest podobne, należy wziąć tylko pod
uwagę odwrotną polaryzację złącz i charakter prądu - elektronowy a
nie dziurowy.
2. Schemat połączeń.
Schemat połączeń układu z transformatorem.
2.Zdejmowanie charakterystyki IK = f ( IB ) przy UKB = cons.
TABELA POMIARÓW
Lp. IK IB UEB
[mA] mA [V]
1 0,50 5 2
2 3,00 50 2
3 7,50 100 2
4 11,50 150 2
5 16,00 200 2
6 19,50 250 2
1 0,50 5 3
2 3,50 50 3
3 7,75 100 3
4 12,50 150 3
5 16,50 200 3
6 20,50 250 3
1 0,50 5 4
2 4,00 50 4
3 8,75 100 4
4 13,00 150 4
5 17,00 200 4
6 21,50 250 4
Zdejmowanie charakterystyki IK = f ( UEK ).
TABELA POMIARÓW
Lp. IK UEK IB IK UEK IB IK UEK IB
[mA] [V] mA [mA] [V] mA [mA] [V] mA
1 0,50 0 50 0,50 0 150 0,50 0 250
2 3,00 1 50 11,50 1 150 19,00 1 250
3 3,50 2 50 12,00 2 150 20,00 2 250
4 3,75 3 50 12,50 3 150 21,00 3 250
5 4,00 4 50 12,75 4 150 22,00 4 250
6 4,00 5 50 13,00 5 150 23,00 5 250
7 4,00 6 50 13,50 6 150 23,50 6 250
8 4,00 7 50 14,00 7 150 25,00 7 250
9 4,00 8 50 14,50 8 150
10
15,00 9 150
Wnioski
Przy pomiarze podstawowych parametrów tranzystora widzimy, że prąd
kolektora przy stałym prądzie bazy wzrasta wraz ze wzrostem napięcia.
Wzrost ten początkowo wzrasta gwałtownie później się ustalając,
dalsze zwiększenie napięcia powoduje nieznaczny wzrost prądu. Aby
zwiększyć prąd kolektora należy zwiększyć prąd bazy. Natomiast
przy stałym napięciu kolektora widzimy że wzrost prądu kolektora
jest wprost proporcjonalny do przyrostu prądu. Jednak przy wyższym
napięciu przyrost ten jest nieznacznie większy.
Literatura.
F.Przeździecki : Elektrotechnika i elektronika, PWN, W-wa
J.Chabłowski : Elektrotechnika w pytaniach i odpowiedziach, WNT, W-wa
T.Zagajewski : Układy elektroniki przemysłowej, WNT, W-wa
PAGE 1
