Badanie tranzystorów bipolarnych

Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie
Zakład Elektroenergetyki
Temat ćwiczenia:
Badanie tranzystorów bipolarnych
-
-
`
Symbol studiów (np. PK10):
data wykonania ćwiczenia
-
Dzień tygodnia:
godzina wykonania ćwiczenia
Lp. Nazwisko i imię*:
Pluton/Grupa (np. II/A2):
1
2
3
Ocena i podpis prowadzącego:
4
5
* Wypełniać WIELKIMI literami
UWAGA: Należy bezwzględnie przestrzegać instrukcji stanowiskowej ćwiczenia, w związku z dużym
ryzykiem uszkodzenia elementów elektronicznych przy nawet minimalnym przekroczeniem znamionowych
parametrów pracy!
UWAGA: Połączeń układów pomiarowych należy wykonywać przy wyłączonym zasilaniu! Podłączenia
gotowego układu do zasilacza laboratoryjnego (KORAD) dokonuje się PO USTAWIENIU PARAMETRÓW
ZASILANIA!
UWAGA: Za zniszczenie elementów elektronicznych wynikających z nieprzestrzegania instrukcji
odpowiadają WYKNUJĄCY ćwiczenie!
UWAGA: ANODA oznaczana jest zwyczajowo kolorem czerwonym, KATODA: czarnym!
a)
a)
b)
c)
d)
e)
Badanie działania tranzystora w formie klucza.
Zapoznać się z legendą zasilacza laboratoryjnego KORAD (instrukcja stanowiskowa).
Przygotować płytkę z diodami LED, wykorzystana zostanie dioda niebieska (DB 302)
Przygotować płytkę z opornikami, w ćwiczeniu wykorzystany zostanie rezystor 100 Ω.
Przygotować rezystor suwakowy o parametrach 44 Ω / 2,5 A.
Skompletować trzy mierniki (multimetry).
TYP BADANEGO TRANZYSTORA:
Badanie tranzystorów bipolarnych
Ostatnia aktualizacja: 7 grudnia 2016
str. 1/4
Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie
Zakład Elektroenergetyki
A. BADANIE DZIAŁANIA TRANZYSOTRA JAKO KLUCZA I UKŁADU LOGICZNEGO (NOT)
Podłączyć układ zgodnie ze schematem (UWAGA: podłączenia wykonywać przy zasilaniu
odłączonym od stanowiska laboratoryjnego!):
Rysunek 1. Schemat do badania działania tranzystora w formie klucza i układu logicznego.
a) UWAGA: Upewnić się, że opornik suwakowy podłączony jest na maksymalną oporność (dwa zaciski
czarne po dwóch stronach opornika!).
b) Poprosić prowadzącego o sprawdzenie układu.
c) Po włączeniu zasilania, ustawić napięcie baza-emiter UBE=0,7 V (zasilacz KORAD dwukanałowy),
prąd bazy IB=0,025 A (25 mA).
d) Ustawić napięcie kolektor-emiter UCE=4,8 V, prąd kolektora IC=0,025 A (25 mA) – zasilacz KORAD
jednokanałowy.
Napięcie baza – emiter
Napięcie kolektor – emiter
(wyłącznik rozwarty – wyłączony)
UBE = 0 V
UCE =
V
(wyłącznik zwarty – włączony)
UBE = 0,7 V
UCE =
V
e) UWAGA: napięcie rzędu miliwoltów uznaje się jako sygnał „0”; napięcie rzędu woltów: jako sygnał
„1”. Biorąc to pod uwagę, wypełnić tabelę stanów układu logicznego NOT poniżej.
UBE
UCE
0
…
1
…
Badanie tranzystorów bipolarnych
str. 2/4
Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie
Zakład Elektroenergetyki
B. WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI WEJŚCIOWEJ TRANZYSTORA
UWAGA: Przed przystąpieniem do tej części ćwiczenia należy wyłączyć zasilacz przyciskiem POWER i
rozłączyć poprzednio wykorzystywany układ pomiarowy.
Rysunek 2. Schemat do wyznaczania charakterystyki wejściowej tranzystora.
a) Poprosić prowadzącego o sprawdzenie układu.
b) Ustawić napięcie baza – emiter UBE = 0,05 V, prąd bazy IB = 0,070 A (70 mA).
Charakterystyka wejściowa tranzystora (UCE = 0 V)
Lp
UBE IBE
[V] [mA]
Lp
UBE IBE
[V] [mA]
1
2
3
4
5
6
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
7
8
9
10
11
12
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
Lp
UBE IBE
[V] [mA]
13
14
15
16
17
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
C. WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI WYJŚCIOWEJ TRANZYSTORA
UWAGA: Przed przystąpieniem do dalszej części ćwiczenia należy wyłączyć zasilacz przyciskiem POWER i
rozłączyć poprzedni układ pomiarowy.
Rysunek 3. Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyk diod LED w kierunku przewodzenia
a)
b)
c)
d)
Poprosić prowadzącego o sprawdzenie układu.
Upewnić się, że wyłącznik jest rozłączony (napięcie U1 = 0 V – zasilacz KORAD dwukanałowy).
Ustawić napięcie U2 = 0 V – zasilacz KORAD jednokanałowy).
Badanie będzie polegało na wyznaczaniu charakterystyki IC=f(UCE) dla poszczególnych prądów bazy
IB.
Badanie tranzystorów bipolarnych
str. 3/4
Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie
Zakład Elektroenergetyki
e) Należy wykonać badanie dla prądu bazy IB = 0 A, a następnie w celu regulacji prądu, ustawiać
podane w tabeli wartości napięcia baza – emiter (zasilacz dwukanałowy) i jednocześnie
weryfikować spadek napięcia na oporniku R, sprawdzając, czy osiągnięto żądaną wartość natężenia
(obliczyć z prawa Ohma).
f) UWAGA: Regulacja napięcia na zasilaczu jednokanałowym odbywa się inaczej niż na
dwukanałowym. Należy zawsze zweryfikować zmieniany rząd wielkości napięcia! (patrz: instrukcja
zasilaczy).
g) Ustawić na zasilaczu KORAD jednokanałowym U2 = 0 V, I2 = 0,2 A (200 mA). Na zasilaczu
dwukanałowym ustawić I1 = 0,010 A
U1 = 0 V
IB = 0 mA
U2
[V]
IC
[mA]
U1 = 0,64 V
IB = 0,5 mA
UCE
[V]
U2
[V]
IC
[mA
]
UCE
[V]
U1 = 0,73 V
IB = 1 mA
U2
[V]
IC
[mA]
UCE
[V]
U1 = 0,92 V
IB = 2 mA
U2
[V]
0
0
0
0
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,6
0,7
0,7
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
0,9
0,9
0,9
0,9
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
5
5
5
5
6
6
6
6
7
7
7
7
8
8
8
8
9
9
9
9
IC
[mA]
UCE
[V]
10
10
10
10
D. OPRACOWANIE WYNIKÓW
 Odnieść się do części A, gdzie badano tranzystor jako działanie w formie klucza oraz możliwości
jego zastosowania jako bramki logicznej NOT.
 Na podstawie pomiarów z części B, wykreślić na papierze milimetrowym charakterystykę
wejściową IB = f (UBE).
 Na podstawie części C, na JEDNYM wykresie wykreślić cztery krzywe odpowiadające
poszczególnym prądom bazy (patrz: charakterystyka wyjściowa w instrukcji). Wykres należy
zrealizować jako: IC = f (UCE).
 Należy opisać wnioski z przeprowadzonych ćwiczeń oraz wnioski ogóle z tematyki ćwiczenia.
Badanie tranzystorów bipolarnych
str. 4/4