1 POLITECHNIKA LSKA WYDZIAŁ INYNIERII RODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZDZEENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNEBadanie tranzystorów bipolarnych. (E – 8) www.imiue.polsl.pl/~wwwzmiape Opracował: Dr in. Włodzimierz OGULEWICZ Sprawdził: Dr in. Włodzimierz OGULEWICZ Zatwierdził: Dr hab. in. Janusz KOTOWICZ
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Celem wiczenia jest wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystorów
bipolarnych oraz ich parametrów hybrydowych, a tak e zaznajomienie si z
metodyk i aparatur uywan do bada tranzystorów.
2. Wprowadzenie.
2.1. Tranzystor BJT. Okre1enia i pojcia podstawowe.
Tranzystor bipolarny BJT (ang. Bipolar Junction Transistor ) jest przyrz dem
półprzewodnikowym posiadaj cym dwa zł cza PN, wytworzone w jednej płytce
półprzewodnika niesamoistnego. Moliwe jest dwojakie uszeregowanie obszarów
o rónym typie przewodnictwa: PNP lub PNP, daj ce dwa typy tranzystorów.
Właciwoci tranzystora opisuj rodziny jego charakterystyk statycznych.Charakterystyki statyczne s to krzywe przedstawiaj ce zalenoci midzy
pr dami i napiciami stałymi lub wolnozmiennymi wystpuj cymi na wejciu i
wyjciu tranzystora. Charakterystyki te podaje si najczciej dla tranzystora w układzie wspólnego emitera WE (OE) rzadziej w układzie wspólnej bazy (OB).
2.2. Układy pracy tranzystora BJT
Tranzystor BJT jako element o trzech elektrodach (E,B,C) moe pracowa w
trzech podstawowych konfiguracjach. Zalenie od tego, na której z elektrodutrzymuje si stały potencjał (zasilania lub masy) lub inaczej w zalenoci od
tego, która elektroda jest elektrod wspóln dla wejcia i wyjcia sygnału –
rozróniamy:
1.Układ ze wspólnym emiterem OE (WE) – najczciej stosowany.2.Układ ze wspóln baz OB (WB) – stosowany w układach b.w.cz.
3.Układ ze wspólnym kolektorem OC (WC) – stosowany w układach
wejciowych, nazywany bardzo czsto wtórnikiem emiterowym.
2.3. Charakterystyki statyczne tranzystora BJT
Tranzystor BJT pracuj cy w dowolnym układzie OE, OB lub OC
charakteryzuj pr dy przez niego płyn ce i napicia na jego elektrodach.
UCE
UBE
IB
IC
IE
UCE
UBE
IB
IC
IE
NPN PNP
Rys.1. Symbole i polaryzacja tranzystorów bipolarnych.
W przedstawionym układzie mona wyznaczy wszystkie charakterystyki
tranzystora (wyjciow , wejciow , przejciow i zwrotn ). Zasadniczo w
prezentowanym wiczeniu wyznaczamy charakterystyk wyjciow IC = f (UCE,IB = idem) dla trzech, czterech wartoci pr du bazy i charakterystyk wejciow IB = f (UBE, UCE = idem) dla dwóch, trzech wartoci napi kolektor-emiter
(zgodnie z poleceniem prowadz cego zajcia).Sposób wyznaczania poszczególnych charakterystyk wynika bezporednio z
ich definicji. Podczas pomiarów nie naley przekracza dopuszczalnych wartoci
pr dów, napi oraz mocy badanego tranzystora podanych w katalogu. Naley
zwraca baczn uwag, aby badany tranzystor nie nagrzewał si nadmiernie
podczas pomiarów. Przegrzanie tranzystora moe by przyczyn duych błdów
pomiarowych a nawet doprowadzi do jego uszkodzenia (szczególnie dotyczy to
naley odczyta z tabeli na płycie czołowej w miejscu bd cym naprzeciciu si linii poziomej wyznaczonej przez wcinity klawiszparametru (w tym przypadku h21 ) i linii pionowej wyznaczonej przez
wystp na przeł czniku zakresów pomiarowych parametru.
• po zakoczeniu pomiarów pierwszego parametru (h21) oba pokrtłaregulacji pr du bazy IB naley KONIECZNIE skr do lewego skrajnego
połoenia (na warto minimaln ) – sprawd temperatur obudowytranzystora!
• zmie mierzony parametr na kolejny – h22 i postpuj analogicznie jak przy
poprzednim pomiarze, nastpnie dokonaj pomiarów parametru h11 i na
kocu h12.
3.5. Przebieg wiczenia.
1. Zaznajomi si z danymi katalogowymi badanych tranzystorów.
Zanotowa wartoci dopuszczalne: pr du kolektora – ICmax, napicia
kolektor-emiter – UCemax, pr du bazy - IBmax, napicia baza-emiter –UBemax, mocy admisyjnej – Pmax.
2. Wyznaczy rodzin charakterystyk statycznych (wyjciowych iwejciowych) dwóch tranzystorów mocy (BDY25) w układzie OE.
3. Wyznaczy parametry hybrydowe dwóch tranzystorów redniej mocy
(BC313 i BC211).4. Wyniki pomiarów zanotowa w tabelach otrzymanych od prowadz cego
1. Stron tytułow (nazw wiczenia, numer sekcji, nazwiska i imiona
wicz cych oraz dat wykonania wiczenia).
2. Wymienione uprzednio dane katalogowe badanych tranzystorów.3. Schemat układu pomiarowego.4. Tabele wyników pomiarowych ze wszystkich stanowisk.5. Wykresy wymienionych uprzednio charakterystyk.6. Okrelone w p.11.5. parametry hybrydowe tranzystorów mocy.7. Uwagi i wnioski (dotycz ce przebiegu charakterystyk, ich odst pstw
od przebiegów teoretycznych, rozbie no ci wyników na ró nych
stanowiskach itp.).
Wszelkie prawa zastrzeone
ZAŁ CZNIK 1. Tabela wyników pomiarowych.
UCE IC UCE IC UCE IC UCE IC UCE IC
V mA V mA V mA V mA V mA
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
1,3 1,3 1,3 1,3 1,3
2,0 2,0 2,0 2,0 2,05,0 5,0 5,0 5,0 5,0
10,0 10,0 10,0 10,0 10,0
Pomiar charakterystyk wyjciowych Oznaczenie tranzystora: