Схемы включения биполярных транзисторов. Входная характеристика биполярного транзистора

Схемы включения биполярных транзисторов

Транзистор, в схему включают так, что один из его выводов является входным, второй – выходным, а третий – общим для входной и выходной цепей. В зависимости от того, какой электрод является общим, различают три схемы включения транзисторов: ОБ, ОЭ и ОК. Для транзистора n-р-n в схемах включения изменяются лишь полярности напряжений и направление токов. При любой схеме включения транзистора, полярность включения источников питания должна быть выбрана такой, чтоб эмиттерный переход был включен в прямом направлении, а коллекторный – в обратном.

Статические характеристики биполярных транзисторов

Статическим режимом работы транзистора называется режим при отсутствии нагрузки в выходной цепи.

Статическими характеристиками транзисторов называют графически выраженные зависимости напряжения и тока входной цепи (входные ВАХ) и выходной цепи (выходные ВАХ). Вид характеристик зависит от способа включения транзистора.

Характеристики транзистора, включенного по схеме об

Входной характеристикой является зависимость:

IЭ = f(UЭБ) при UКБ = const (а).

Выходной характеристикой является зависимость:

IК = f(UКБ) при IЭ = const (б).

Статические характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме ОБ. Выходные ВАХ имеют три характерные области: 1 – сильная зависимость Iк от UКБ; 2 – слабая зависимость Iк от UКБ; 3 – пробой коллекторного перехода. Особенностью характеристик в области 2 является их небольшой подъем при увеличении напряжения UКБ.

Характеристики транзистора, включённого по схеме оэ:

Входной характеристикой является зависимость:

IБ = f(UБЭ) при UКЭ = const (б).

Выходной характеристикой является зависимость:

IК = f(UКЭ) при IБ = const (а).

Режим работы биполярного транзистора

Транзистор может работать в трех режимах в зависимости от напряжения на его переходах. При работе в активном режиме на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном – обратное.

Режим отсечки, или запирания, достигается подачей обратного напряжения на оба перехода (оба р-n- перехода закрыты).

Если же на обоих переходах напряжение прямое (оба р-n- перехода открыты), то транзистор работает в режиме насыщения. В режиме отсечки и режиме насыщения управление транзистором почти отсутствует. В активном режиме такое управление осуществляется наиболее эффективно, причем транзистор может выполнять функции активного элемента электрической схемы - усиление, генерация.

Усилительный каскад на биполярном транзисторе

Наибольшее применение находит схема включения транзистора по схеме с общим эмиттером. Основными элементами схемы являются источник питания Ек, управляемый элемент – транзистор VT и резистор Rк. Эти элементы образуют выходную цепь усилительного каскада, в которой за счет протекания управляемого тока создается усиленное переменное напряжение на выходе схемы. Другие элементы схемы выполняют вспомогательную роль. Конденсатор Ср является разделительным. При отсутствии этого конденсатора в цепи источника входного сигнала создавался бы постоянный ток от источника питания Ек.

Резистор RБ, включенный в цепь базы, обеспечивает работу транзистора при отсутствии входного сигнала. Режим покоя обеспечивается током базы покоя IБ = Ек/RБ. С помощью резистора Rк создается выходное напряжение. Rк выполняет функцию создания изменяющегося напряжения в выходной цепи за счет протекания в ней тока, управляемого по цепи базы.

Для коллекторной цепи усилительного каскада можно записать следующее уравнение электрического состояния:

Ек = Uкэ + IкRк,

сумма падения напряжения на резисторе Rк и напряжения коллектор-эмиттер Uкэ транзистора всегда равна постоянной величине – ЭДС источника питания Ек.

Процесс усиления основывается на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Ек в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения сопротивления управляемого элемента (транзистора) по закону, задаваемого входным сигналом.

5)Что такое полевой транзистор? Какие виды бывают?

Полевой транзистор (ПТ) – полупроводниковый прибор, в котором ре-

гулирование тока осуществляется изменением проводимости проводящего

канала с помощью поперечного электрического поля. В отличие от биполяр-

ного ток полевого транзистора обусловлен потоком основных носителей.

Электроды полевого транзистора называют истоком (И), стоком (С) и

затвором (З). Управляющее напряжение прикладывается между затвором и ис-

током. От напряжения между затвором и истоком зависит проводимость кана-

ла, следовательно, и величина тока. Таким образом, полевой транзистор можно

рассматривать как источник тока, управляемый напряжением затвор-исток. Ес-

ли амплитуда изменения управляющего сигнала достаточно велика, сопротив-

ление канала может изменяться в очень больших пределах. В этом случае поле-

вой транзистор можно использовать в качестве электронного ключа.

По конструкции полевые транзисторы можно разбить на две группы:

-с управляющим p–n-переходом;

-с металлическим затвором, изолированным от канала диэлектриком.

Транзисторы второго вида называют МДП-транзисторами (металл –

диэлектрик – полупроводник). В большинстве случаев диэлектриком является

двуокись кремния SiO2, поэтому обычно используется название МОП-

транзисторы (металл – окисел – полупроводник). В современных МОП-

транзисторах для изготовления затвора часто используется поликристаллический

кремний. Однако название МОП-транзистор используют и для таких приборов.

Проводимость канала полевого транзистора может быть электронной

или дырочной. Если канал имеет электронную проводимость, то транзистор

называют n-канальным. Транзисторы с каналами, имеющими дырочную про-

водимость, называют p-канальными. В МОП- транзисторах канал может быть

обеднён носителями или обогащён ими. Таким образом, понятие «полевой

транзистор» объединяет шесть различных видов полупроводниковых прибо-

ров.

МОП-транзисторы находят широкое применение в современной электро-

нике. В ряде областей, в том числе в цифровой электронике, они почти полно-

стью вытеснили биполярные транзисторы. Это объясняется следующими при-229

чинами. Во-первых, полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивле-

ние и обеспечивают малое потребление энергии. Во-вторых, МОП-транзисторы

занимают на кристалле интегральной схемы значительно меньшую площадь,

чем биполярные. Поэтому плотность компоновки элементов в МОП-

интегральных схемах значительно выше. В-третьих, технологии производства

интегральных схем на МОП-транзисторах требуют меньшего числа операций,

чем технологии изготовления ИС на биполярных транзисторах.

6)Что такое стабилитрон? Объясните принцип его работы. Нарисуйте его вольт-амперные характеристики.

Стабилитронами называют полупроводниковые диоды, использующие особенность обратной ветви вольтамперной характеристики на участке пробоя изменяться в широком диапазоне изменения токов при сравнительно небольшом отклонении напряжения. Это свойство широко используется при создании специальных устройств – стабилизаторов напряжения.

Напряжение пробоя стабилитрона зависит от ширины р-n-перехода, которая определяется удельным сопротивлением материала полупроводника. Поэтому существует определенная зависимость пробивного напряжения (т. е. напряжения стабилизации) от концентрации примесей.

Низковольтные стабилитроны выполняют на основе сильно легированного кремния. Ширина р-n-перехода в этом случае получается очень маленькой, а напряженность электрического поля потенциального барьера – очень большой, что создает условия для возникновения туннельного пробоя. При большой ширине р-n-перехода пробой носит лавинный характер.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона представлена на рис. 6.1 Рабочий ток стабилитрона (его обратный ток) не должен превышать максимально допустимого значения во избежание перегрева полупроводниковой структуры и выхода его из строя.

Рис. 6.1. Конструкция корпуса (а), вольт-амперная характеристика и условное графическое обозначение стабилитрона

Существенной особенностью стабилитрона является зависимость его напряжения стабилизации от температуры. В сильно легированных полупроводниках вероятность туннельного пробоя с увеличением температуры возрастает. Поэтому напряжение стабилизации у таких стабилитронов при нагревании уменьшается, т. е. они имеют отрицательный температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН)

(2.4)

В слабо легированных полупроводниках при увеличении температуры уменьшается длина свободного пробега носителей, что приводит к увеличению порогового значения напряжения, при котором начинается лавинный пробой. Такие стабилитроны имеют положительный ТКН. (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Температурная зависимость вольт-амперной характеристика стабилитрона

Для устранения этого недостатка и создания термокомпенсированных стабилитронов последовательно в цепь стабилитрона включают обычные диоды в прямом направлении. Как известно, у обычных диодов в прямом направлении падение напряжения на р-n-переходе при нагревании уменьшается. И если последовательно со стабилитроном (рис. 6.3) включить диодов в прямом направлении, где , (– изменение прямого падения напряжения на диоде при нагревании отдо), то можно почти полностью компенсировать температурную погрешность стабилитрона.

Рис. 6.3. Термокомпенсация стабилитрона

Основные параметры стабилитронов:

Напряжение стабилизации – напряжение на стабилитроне при про-текании через него тока стабилизации;
Ток стабилизации – значение постоянного тока, протекающего через стабидитрон в режиме стабилизации;
Дифференциальное сопротивление стабилитрона – дифференциальное сопротивление при заданном значении тока стабилизации, т. е.;
Температурный коэффициент напряжения стабилизации – отношение относительного изменения напряжения стабилизации стабилитрона к абсолютному изменению температуры окружающей среды при постоянном значении тока стабилизации:;

Предельные параметры стабилитронов:

Минимально допустимый ток стабилизации – наименьший ток через стабилитрон, при котором напряжение стабилизации находится в заданных пределах;
Максимально допустимый ток стабилизации – наибольший ток через стабилитрон, при котором напряжение стабилизациинаходится в заданных пределах, а температура перехода не выше допустимой;
Максимально допустимая рассеиваемая мощность – мощность, при которой не возникает теплового пробоя перехода.

studfiles.net

Входная характеристика биполярного транзистора.

Математика Входная характеристика биполярного транзистора.

Количество просмотров публикации Входная характеристика биполярного транзистора. - 18

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Входная характеристика биполярного транзистора.
Рубрика (тематическая категория)	Математика

Рис. 4.1 Схематическое устройство и условное графическое обозначение биполярного транзистора.

Биполярные транзисторы (БТ). Устройство БТ.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Лекция №4

Биполярные транзисторы (рис.4.1) содержат три области из полупроводниковых материалов и два p-n -перехода.

Каждая из областей БТ имеет металлический электрод, с помощью которого транзистор соединяют с внешней электронной цепью. Электрод и соединенная с ним область, где формируются основные носители зарядов, принято называть эмиттером (Э). Второй крайний электрод принято называть коллектором (К). Средний электрод и сравнительно узкая область, которая соединена с ним, принято называть базой (Б). Это управляющий электрод, с помощью которого изменяется состояние p-n-переходов. Физические процессы БТ определяются свойствами двух p-n-переходов и зависят от полярности напряжений между электродами транзистора. Имеется два типа транзисторов: p-n-p- типа (рис.4.1а) и n-p-n- типа (рис.4.1б), но чаще используются n-p-n- типа, т.к. они лучше.

Свойства транзистора зависят от схемы включения. Используют три схемы включения БТ: с общим эмиттером (рис.4.2а), с общей базой (рис.4.2б) и с общим коллектором, которая будет рассмотрена позже.

Рис. 4.2.Схемы включения биполярного n-p-n транзистора (а- с общим эмиттером, б- с общей базой.

Свойства транзистора наиболее полно описываются вольтамперными характеристиками (ВАХ).

Ток базы БТ связан с напряжением между базой и эмиттером входной характеристикой I Б (U Б) при постоянном напряжении U К между коллектором и эмиттером. Эта зависимость аналогична по форме ВАХ диода в прямом направлении. Схема для получения входной характеристики транзистора приведена на рис. 4.3.

Входная характеристика биполярного транзистора. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Входная характеристика биполярного транзистора." 2014, 2015.

referatwork.ru

Исследование биполярного транзистора | Лаборатория Электронных Средств Обучения (ЛЭСО) СибГУТИ

Лабораторная работа выполняется с помощью учебного лабораторного стенда LESO3.

1 Цель работы

С помощью учебного лабораторного стенда LESO3 ознакомиться с принципом действия биполярного транзистора (БТ). Изучить его вольтамперные характеристики в схемах включения с общей базой (ОБ) и общим эмиттером (ОЭ). Изучить особенности работы простейшего усилителя на биполярном транзисторе.

2. Задание к работе

2.1 Исследование входных характеристик биполярного транзистора в схеме с общей базой

2.1.1 Собрать схему исследования входных характеристик БТ. На рисунке 1 приведена схема исследования для n-p-n транзистора. В дальнейшей работе предполагается, что исследуется n-p-n транзистор. При исследовании p-n-p транзистора следует изменить полярности источников напряжения и знак предела шкалы графопостроителя.

Рисунок 1 – Схема исследования входных характеристик БТ в схеме с ОБ.

Рисунок 2 – Вид собранной на стенде схемы.

2.1.2 Установить диапазон регулирования источника E1 0..-1 В, источника E2 0..+5 В. По вертикальной оси графопостроителя выбрать миллиамперметр mA1, диапазон: нижняя граница 0, верхняя +10 мА, по горизонтальной оси графопостроителя выбрать V1, диапазон: левая граница 0, правая граница -1 В.

2.1.3 Снять две входные характеристики Iэ = f (Uэб) , для Uкб = 0 и Uкб = 5 В. Для этого с помощью источника E2 установить фиксированное напряжение V2. Далее плавно поворачивать ручку управления источника E1 против часовой стрелки до тех пор, пока ток эмиттера (mA1) не достигнет 10 мА. Результат измерения показан на рисунке 3.

Рисунок 3 – Входные характеристики БТ в схеме с ОБ.

2.1.4 Сохранить графики.

2.2 Исследование выходных характеристик биполярного транзистора в схеме с общей базой

2.2.1 Собрать схему исследования выходных характеристик в схеме с ОБ (рисунок 4).

Рисунок 4 – Схема исследования выходных характеристик БТ в схеме с ОБ.

Рисунок 5 – Вид собранной на стенде схемы.

2.2.2 По горизонтальной оси графопостроителя выбрать V2, установить диапазон: левая граница -1 В, правая +10 В. По вертикальной оси графопостроителя выбрать mA2, установить диапазон: нижняя граница -1 мА, верхняя граница +10 мА. Установите диапазон регулирования источника E1: 0..-10 В. Диапазон E2: -1..10 В.

2.2.3 Снимите 5 выходных характеристик в схеме с ОБ Iк = f (Uкб) при фиксированных тока Iэ, равных 0, 2, 4, 6, 8 мА. Для этого сначала с помощью источника E2 установить ток mA2 равный -1 мА. Затем установите значение тока эмиттера Iэ = 2 мА с помощью источника E1, контроль осуществляется по mA1. Плавно вращая ручку регулирования E2 по часовой стрелке до тех пор пока V2 не станет равным 10 В. На графопостроителе Вы получите требуемую характеристику. Для более точного позиционирования регулятора E2 можно менять диапазон регулирования. Затем, не изменяя напряжение источника E1, плавно поворачивая ручку регулятора E2 против часовой стрелки установить ток mA2 равный -1 мА. Установить следующее значение тока эмиттера Iэ = 4 мА с помощью источника E1. Вновь измерьте характеристику и так далее.Сохранить графики. Образец выходных характеристик показан на рисунке 6.

Рисунок 6 – Выходные характеристики БТ в схеме с ОБ. Образец.

2.3 Исследование входных характеристики биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером

2.3.1 Соберите схему исследования входных характеристик БТ в схеме с ОЭ (рисунок 7).

Рисунок 7 – Схема исследования входной характеристики БТ в схеме с ОЭ.

Рисунок 8 – Вид собранной на стенде схемы.

2.3.2 Установите диапазон регулирования источника E1 0..+1 В, источника E2 0..+5 В. По горизонтальной оси графопостроителя следует выбрать V1, установите диапазон 0..+1 В, по вертикальной оси графопостроителя нужно выбрать mA1, установите диапазон 0..0,1 мА. Переключите шунт амперметра для измерения малых токов, для этого следует нажать кнопку , на кнопке появится надпись "мкА".

2.3.3 Снимите две входные характеристики Iб = f (Uбэ) при Uкэ = 0 В и Uкэ = +5 В.Для этого следует поворачивать ручку регулирования источника E1 до тех пор пока ток мА1 не достигнет 100 мкА, контроль можно вести по mA1. Оба графика должны быть построены на одних осях, как показано на рисунке 9.Сохраните графики.

Рисунок 9 – Входные характеристики БТ в схеме с ОЭ. Образец.

2.4 Исследование выходных характеристик биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером

2.4.1 Собирите схему для исследования выходных характеристик в схеме с ОЭ (Рисунок 10)

Рисунок 10 – Схема исследования выходных характеристик БТ в схеме с ОЭ.

Рисунок 11 – Вид собранной на стенде схемы.

2.4.2 Установите диапазон регулирования E1 0..+10 В, E2 0..+10 В. По горизонтальной оси графопостроителя нужно выбрать V2, установите диапазон 0..+10 В, по вертикальной оси поставьте mA2, установите диапазон 0..+10 мА. Пределы вертикальной шкалы можно скорректировать после измерения характеристик.

2.4.3 Снимите семейство выходных характеристик в схеме с ОЭ и Iк = f (Uкэ) для различных фиксированных токов базы. Предварительно определите экспериментально максимальный ток базы Iб max при котором ток выходной характеристики не выходит за пределы 10 мА. Ток базы задается источником E1 и контролируется по mA1. Устанавливая фиксированные значения тока базы в диапазоне 0 .. Iб max , с равным шагом получите десять выходных характеристик. Выходная характеристика получается путем регулирования E2 от 0 до 10 В.Сохраните полученные графики. На рисунке 12 показан пример выходных характеристик для транзистора П308.

Рисунок 12 – Выходные характеристики БТ в схеме с ОЭ. Образец.

2.4.4 Исследовать зависимость выходных характеристик БТ от температуры. Для этого снять две характеристики при комнатной и повышенной температурах. Повышения температуры можно добиться, прикоснувшись на несколько секунд пальцами руки к корпусу транзистора.Сохраните графики.

2.5 Исследование передаточной характеристики биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером

2.5.1 Собририте схему, показанную на рисунке 10. По вертикальной оси графопостроителя нужно выбрать mA2, и установить диапазон 0..+10 мА. По горизонтальной оси графопостроителя выберите mA1, диапазон 0 .. Iб max . С помощью источника E2 установить напряжение V2, равное 5 В. При необходимости переключить шунт mA1.

2.5.2 Снять передаточную характеристику Iк = f(Iб), при Uкэ = 5 В.Сохраните графики.

Рисунок 13 – Передаточная характеристика БТ в схеме с ОЭ. Образец.

2.6 Исследование усилителя на биполярном транзисторе в схеме с общим эмиттером

2.6.1 Собририте схему, показанную на рисунке 14.

Рисунок 14 – Схема исследования усилителя на БТ.

Рисунок 15 – Собранная схема усилителя.

2.6.2 Переведите графопостроитель в режим временных характеристик.

2.6.3 Установите диапазон регулирования E2 от 0..+10 В. Выберите по вертикальной оси верхнего экрана графопостроителя V1, диапазон: 0..+10 В; по вертикальной оси нижнего экрана графопостроителя - V2, диапазон 0..+10 В.

2.6.3 Установите напряжение источника питания усилителя E2 = 10 В.

2.6.4 Регулируя источник E1 (амплитуду и постоянную составляющую) нужно подобрать такие параметры синусоидального входного сигнала, что бы на выходе был неискаженный синусоидальный сигнал с амплитудой близкой к 5 В.Сохраните полученные графики.

Рисунок 16 – Сигнал на входе и выходе усилителя. Образец.

2.6.5 Не изменяя параметров входного сигнала установите на вертикальной оси нижнего экрана графопостроителя mA1, получите осциллограмму входного тока усилителя.Сохраните осциллограммы.

Рисунок 17 – Осциллограмма входного тока усилителя. Образец.

2.6.6 Выбрерите по вертикальной оси нижнего экрана графопостроителя mA2, получите осциллограмму выходного тока усилителя.

Сохраните осциллограммы.

Рисунок 18 – Осциллограмма выходного тока усилителя. Образец.

2.6.7. Выберите по вертикальной оси нижнего экрана графопостроителя mA2, диапазон 0..+10 мА. Изменяя постоянную составляющую входного сигнала, анализируя искажения синусоиды по осциллограмме выходного сигнала установите режим работы транзистора вблизи отсечки и вблизи насыщения. Установите рабочую точку транзистора посередине рабочего участка подайте на вход усилителя такой сигнал, что бы были видны ограничения сигнала на выходе снизу и сверху. Для каждого случая сохранить полученные графики.

Осциллограмма выходного тока усилителя при искажении снизу

Рисунок 19 – Осциллограмма выходного тока усилителя при искажениях снизу. Образец.

Осциллограмма выходного тока усилителя при искажении сверху

Рисунок 20 – Осциллограмма выходного тока усилителя при искажениях сверху. Образец. Осциллограмма выходного тока при искажениях

Рисунок 21 – Осциллограмма выходного тока усилителя при искажениях сверху и снизу. Образец.

3 Содержание отчета

Схемы исследования.
Выходные и входные характеристики БТ в схеме с ОБ (каждую характеристику подписать!).
Семейство выходных характеристик БТ в схеме с ОБ (подписать каждую характеристику в семействе).
Входные характеристики БТ в схеме с ОЭ.
Семейство выходных характеристик БТ в схеме с ОЭ (каждую характеристику семейства подписать).
Результаты исследования зависимости выходной характеристики БТ в схеме с ОЭ от температуры.
Передаточная характеристика БТ в схеме с ОЭ.
Результаты исследования усилителя.
По характеристикам транзистора определить его дифференциальные h-параметры для схем с ОБ и ОЭ.
По осциллограммам усилителя определить коэффициент усиления усилителя по напряжению, току и мощности.

www.labfor.ru

Входная и передаточная характеристики биполярного транзистора

Поиск Лекций

Биполярный транзистор (БТ) - это полупроводниковый прибор с тремя областями с чередующимися типами проводимости и с двумя p-n-переходами, позволяющий усиливать электрические сигналы. Для n-p-n-транзисторов средняя р-область - базовая (Б) - имеет проводимость, противоположную крайним n-областям: эмиттерной (Э) и коллекторной (К) (рис. 3.1, а).

а) б)

Рис. 3.1

При использовании транзистора в режиме усиления управляющий переход база-эмиттер (Б-Э) смещен в прямом направлении, то есть открыт, а управляемый переход база-коллектор (Б-К) - в обратном, то есть закрыт. Электроны из эмиттера через открытый переход инжектируются в область базы. При достаточно малой ширине базы небольшое количество инжектируемых электронов рекомбинирует с дырками в базе, создавая базовый ток Ib.

Основная часть инжектируемых электронов не успевает рекомбинировать с носителями в области базы и достигает коллекторного перехода. Происходит перенос электрических зарядов из эмиттерной области в коллекторную через базу. Эмиттерный ток Ie равен сумме базового тока Ib (входной) и коллекторного тока Iс (выходной):

Токи Ie, Ib, Ic связаны соотношениями:

где α - коэффициент передачи тока из эмиттера в коллектор, α = 0,95 .. 0,99

где β - основной усилительный параметр транзистора, показывающий во сколько раз ток Ic больше Ib.

Схема включения транзистора, по которой проводится измерение его входной и передаточной характеристик, представлена на рис. 3.1, б.

Для обеспечения рабочего режима транзистора по постоянному току к его базе через токоограничивающий резистор R1 подключается источник постоянного напряжения V1, открывающий переход Б-Э, а к коллектору - источник напряжения V2, запирающий переход Б-К.

Транзистор заданного преподавателем типа, например, 2N2102ON назначается по команде Component > Analog Primitives > Active Devices > NPN.

Входная характеристика отражает зависимость базового (входного) тока транзистора Ibот входного напряжения V1: Ib = f(V1), передаточная - зависимость коллекторного(выходного) тока Ic от входного напряжения V1: Ic = f(V2).

Для построения графиков входной и передаточной характеристик в схеме рис. 3.1, б варьируется ток базы транзистора путем изменения величины R1 в заданных пределах через определенный интервал при нескольких значениях напряжения V1.

Переход в режим построения характеристик осуществляется по команде Analysis > DC.

В открывшемся диалоговом окне задания на расчет (рис. 3.2) в строке Variable 1 в ячейке Name указывается имя варьируемой переменной, а в ячейке Range - диапазон его изменения - максимальное и минимальное значения напряжения. Необходимо включить опцию Stepping.

Рис. 3.2

В нижней части окна указываются имена переменных, откладываемых по горизонтальной (X Expression) и вертикальной (Y Expression) осям графика при построении функций. Для графика входной характеристики это, соответственно, напряжение между базой и эмиттером V1 и ток базы Ib. Для графика передаточной функции это напряжение V1 и ток коллектора Ic. При использовании данного типа транзистора в ячейке X Range для напряжения V1 рекомендуется установить пределы отображения 0,85V, 0,4V. Для токов Ib, Ic в ячейке Y Range рекомендуется установить пределы 2.5mA,0 и 15mA,0 соответственно. Для задания значений варьируемого резистора R1 нажатием клавиши Stepping на верхней панели основного диалогового окна задания на расчет DC Analysis Limits открывается дополнительное окно Stepping (см. рис. 3.3).

Рис. 3.3

В строке Step What (какой шаг) указывается имя варьируемого параметра R1. На последующих строках отмечаются пределы его изменения: From (от), To (к), Step value (шаг).

В графе Step it (шаг это) включается кнопка Yes. Ввод значений варьируемого параметра заканчивается нажатием клавиши ОК.

Построение графиков выполняется при нажатии кнопки RUN (запуск) диалогового окна. Результат изображен на рис. 3.4.

Рис. 3.4

На каждом из построенных графиков (рис. 3.4) по заданному преподавателем значению входного напряжения Vbe1 транзистора и приращению напряжения ΔVbe отмечаются координаты двух точек при использовании режима электронного курсора (нажатием кнопки F8 или выбором пиктограммы ). В нижней части каждого графика указываются следующие значения:

- Координаты маркеров (под заголовком Left – для левого маркера и Right – для правого)

- Разности координат (под заголовком Delta), т.е. приращение токов ΔI и напряжений ΔU

- Отношение приращений (под заголовком Slope - наклон)

Измеренные значения координат заносятся в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Входное напряжение	Входная характеристика	Передаточная характеристика
Ток базы	Ток коллектора
Vbe (мВ)	ΔVbe (мВ)	Ib (мкА)	ΔIb (мкА)	Iс (мА)	ΔIс (мА)

Задание

С помощью полученных данных по приведенным ниже формулам рассчитываются:

- статическое rbe и динамическое rbe’ входные сопротивления транзистора:

;

- коэффициенты передачи тока из эмиттера в коллектор α, статический и динамический коэффициенты усиления тока Β и β:

;

- крутизна S передаточной характеристики в области выбранной рабочей точки (измеряется в Сименсах – См):

Если воспользоваться понятием крутизны входной характеристики транзистора:

То можно сказать, что крутизна передаточной характеристики равна крутизне входной характеристики, помноженной на коэффициент усиления тока.

Расчетные данные сводятся в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Входное сопротивление	Коэффициент	Крутизна
Статич.	Динамич.	передачи тока	усиления тока	Входной х-ки	передаточной х-ки
Статич.	Динамич.
rbe	rbe’	α	Β	β

Лабораторная работа № 4

poisk-ru.ru