J1 zwarta pozycja 3, J2 zwarta pozycja 1

PP>WE>Dz>AiR>Inż>Sem3
03
ELEKTRONIKA
Badanie tranzystora bipolarnego BC547
(płytka tranzystory)
laboratorium
2009
1. Cel ćwiczenia
Wyznaczenie podstawowych charakterystyk i parametrów tranzystora bipolarnego.
2. Wprowadzenie
Tranzystory bipolarne (BJT) należą do grupy aktywnych elementów elektronicznych o 3
elektrodach (baza -B; kolektor -C oraz emiter -E). Ich podstawową właściwością jest wzmacnianie
sygnału. Są składnikami technologii TTL i jako takie przyczyniły się do gwałtownego rozwoju
elektroniki półprzewodnikowej. Współcześnie wszędzie tam, gdzie nie wymaga się wzmocnienia
prądowego tranzystory BJT są zastępowane innymi (FET, MOSFET, IGBT) o znacznie lepszych
parametrach pracy (technologia wytwarzania tranzystorów bipolarnych nie jest już rozwijana).
Do podstawowych zmiennych, stanów pracy, parametrów i charakterystyk tranzystora BJT
należą:
–
prądy: kolektora IC, bazy IB, emitera IE
–
napięcia: kolektor-baza UCB, kolektor-emiter UCE, baza-emiter UBE
–
wzmocnienie prądowe tranzystora (hFE)
–
rezystancje przyrostowe
–
charakterystyki: wejściowa IB=f(UBE), wyjściowa IC=f(UCE), sterowania IC=f(IB)
–
stany pracy: aktywny, nasycenia, zatkania, inwersyjny
3. Program zajęć
W trakcie ćwiczeń należy:
–
zrealizować zadane schematy połączeń dobierając odpowiednio elementy układu,
–
dokonać pomiarów i wyznaczyć parametry wg poleceń zawartych w instrukcji
3.1. Schemat układu (J1 zwarta pozycja 3, J2 zwarta pozycja 1)
Połączyć układ wg schematu zamieszczonego na rysunku 3.1 (obowiązuje dla wszystkich
pomiarów).
Rys. 3.1) Schemat połączenia układu pomiarowego tranzystora BJT
-1/2-
3.2. Badanie wzmocnienia prądowego tranzystora
Parametr ten charakteryzuje pracę tranzystora przy wysterowaniu prądowym bazy:
=h FE =
IC
IB
(3.1)
Potencjometr P2 ustawić w prawe skrajne położenie (+12 [V]). Potencjometr P1 ustawić
tak, aby napięcie UB było równe zeru. Następnie regulując P1 wyznaczyć charakterystykę IC=f(IB).
Zapisywać także wartości UB i UC. Wykreślić charakterystykę IC=f(IB) i na jej podstawie
określić maksymalną wartość mało-sygnałowego wzmocnienia prądowego hFE.
3.3. Zdejmowanie charakterystyki wejściowej
Należy zmierzyć dwie charakterystyki IB=f(UBE), przy P2 ustawionym w prawym/lewym
skrajnym położeniu. Wykreślić pomierzone charakterystyki. Na podstawie wykresów wyznaczyć
(graficznie) wartość parametru rBE (rezystancja przyrostowa baza-emiter). Porównać z danymi
katalogowymi.
3.4. Zdejmowanie rodziny charakterystyk wyjściowych
Charakterystyki IC=f(UCE) należy mierzyć przy 3 wybranych prądach bazy IB. Prąd bazy
musi być tak dobrany, aby prąd kolektora IC dla UCE =5 [V] wynosił 15 [mA], 10 [mA], 5 [mA]
Pamiętać o utrzymywaniu stałego prądu bazy podczas pomiarów. Wykreślić charakterystykę I C
=f(UCE). Na podstawie wykresu wyznaczyć wartość parametru rCE (rezystancja przyrostowa
kolektor-emiter).
4. Wskazówki do sprawozdania
W sprawozdaniu o ustalonym formacie powinny znajdować się:
–
schematy pomiarowe z zestawieniem użytych przyrządów (należy zwrócić uwagę na
przemyślany dobór multimetrów z puli dostępnych dla określonych zadań pomiarowych)
–
wykresy charakterystyk i wyznaczone na ich podstawie wartości parametrów
–
uwagi dotyczące przebiegu ćwiczenia, sprawności stanowiska, błędów w opisach,
schematach itp.
–
(nieobligatoryjnie) : wyniki analizy symulacyjnej w LTSpice przy wykorzystaniu plików
laboratorium wirtualnego (odpowiednie pliki dostępne m.in. na stronie prowadzącego:
www.put.poznan.pl/~bogdan.fabianski); dokonać analizy wpływu temperatury na
wyznaczane charakterystyki
-2/2-