Красноярский институт железнодорожного транспорта

– филиал Федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

 

Факультет «Заочное обучение»

Кафедра «Системы обеспечения движения поездов»

ЛАБОРАТОНАЯ РАБОТА № 2

«ИССЛЕДОВАНИЕ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ»

по дисциплине: «Электроника»

 

Выполнил студент группы З/о СОД.1-14-2 Кукарин А. О. Шифр – К-15-СОД.1-0360К «___» __________ 2017 г.

Проверил к. т. н., доцент Туйгунова А. Г. ____________________ «___» __________ 2017 г.

 

Красноярск 2017

Цель работы: испытание слоев и выпрямительного действия биполярных транзисторов; влияния тока базы на вольтамперную характеристику I_К(U_ЭК) для n-p-n транзистора с помощью осциллографа; влияние резистора в цепи коллектора на коэффициент усиления по напряжению усиленного каскада с общим эммитером.

 

Ход работы

 

1. Испытание слоев и выпрямительного действия биполярных транзисторов.

 

На рисунке 1 представлена экспериментальная схема, используемая для проведения опыта.

Рисунок 1 – Экспериментальная схема

Поочередно изменяя значения тока I_пр регулятором напряжения источника, измерены соответствующие значения напряжения на p-n переходе U_БЭ, U_БК, U_ЭБ, U_КБ и занесены в таблицу 1.

Таблица 1 – Полученные результаты

IПР, мА	Транзистор p-n-p	Транзистор n-p-n
UБЭ, В	UБК, В	UЭБ, В	UКБ, В
	0,7	0,7	0,7	0,7
	0,7	0,8	0,9	0,8
	0,7	0,9
	0,7		1,1	1,1
	0,8	1,1	1,3	1,2

По полученным данным построены графики зависимости, рисунок 2.

Рисунок 2 – Вольтамперные характеристики

 

2. Исследование характеристик транзистора.

 

Собрана цепь для проведения эксперимента согласно рисунку 3.

Рисунок 3 – Экспериментальная схема

Установлено первое значение тока базы в 20 мкА и, изменяя напряжение U_КЭ согласно данным значениям, сняты зависимости I_К(U_КЭ) и U_БЭ(U_КЭ). Измерения повторены при значения тока базы в 40 мкА, 60 мкА, 80 мкА. Получены следующие результаты, таблица 2.

Таблица 2 – Полученные результаты

UКЭ, В	IБ = 20 мкА	IБ = 40 мкА	IБ = 60 мкА	IБ = 80 мкА
IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В
	0,01	0,5	0,01	0,55	0,01	0,57	5,02	0,67
0,5	0,01	0,6	0,43	0,61	2,19	0,65	5,12	0,67
	0,01	0,6	0,44	0,61	2,24	0,65	5,26	0,67
	0,01	0,6	0,45	0,61	2,33	0,65	5,779	0,65
	0,01	0,6	0,48	0,61	2,5	0,64	6,48	0,64
	0,02	0,6	0,53	0,61	2,72	0,64	6,71	0,63
	0,02	0,6	0,56	0,61	2,86	0,64	8,6	0,61

Построены графики зависимости I_К(U_КЭ) и U_БЭ(U_КЭ), рисунок 4 и 5 соответственно.

Рисунок 4 – Графики семейства выходных характеристик I_К(U_КЭ)

Рисунок 5 – Графики семейства характеристик обратной связи U_БЭ(U_КЭ)

Установлено значение U_КЭ = 0 и, изменяя ток базы в соответствии со значениями, сняты зависимости U_БЭ(I_Б) и I_К(I_Б). Повторные измерения проведены при U_КЭ = 5 В и U_КЭ = 15 В. Полученные результаты приведены в таблице 3 .

Таблица 3 – Полученные результаты

IБ, мкА	UКЭ = 0 В	UКЭ = 5 В	UКЭ = 15 В
UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА	UБЭ, В	IК, мА
	0,04	0,01	0,04	0,01	0,04	0,01
	0,26	0,01	0,26	0,01	0,25	0,01
	0,38	0,01	0,39	0,01	0,4	0,01
	0,48	0,01	0,51	0,02	0,51	0,02
	0,56	0,02	0,63	1,3	0,63	1,43
	0,59	0,02	0,64	6,13	0,7	9,7

Построены графики зависимости U_БЭ(I_Б) и I_К(I_Б), рисунок 6 и 7 соответственно.

Рисунок 6 – Графики семейства входных характеристик U_БЭ(I_Б)

Рисунок 7 – Графики семейства регулировочных характеристик I_К(I_Б)

 

Вывод: экспериментально доказано, что при изменении полярности ток в p-n переходе остается практически равным нулю независимо от входного напряжения; установлено, что выходные характеристики и характеристики обратной связи при повышении напряжения достигают установленного уровня и при дальнейшем увеличении напряжения U_КЭ практически не меняются; установлено, что входные характеристики имеют логарифмический характер, а регулировочные экспоненциальный.