Практическая работа на тему: "Изучение работы транзистора"

Дата: 11 мая 2020г.

Лекция по дисциплине: «Электротехника и электроника»

Обратная связь:  адрес электронной почты gerkaeva84@mail.ru. Фото ваших конспектов высылайте по указанному адресу или в личное сообщение в «ВКонтакте».

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА  «Изучение работы транзистора».

Цель работы: Ознакомиться с режимами работы транзистора,  научиться определять основные характеристики транзистора по его входным и выходным характеристикам.

Теоретическая часть.

Транзистор  -  это полупроводниковый преобразовательный прибор, имеющий не менее трёх выводов и способный усиливать мощность.

Основой биполярного транзистора является кристалл полупроводника p-типа или n-типа проводимости, который также как и вывод от него называется базой.

Область, имеющая  бóльшую площадь p-n перехода, и вывод от неё называют коллектором.

Область, имеющая меньшую площадь p-n перехода, и вывод от неё называют эмиттером.

p-n переход между коллектором и базой называют  коллекторным переходом, а между эмиттером и базой – эмиттерным переходом.

Направление стрелки в транзисторе показывает направление протекающего тока.

Динамический режим работы транзистора.

Динамическим режимом работы транзистора называется такой режим, при котором в выходной  цепи стоит нагрузочный резистор, за счёт которого изменение входного тока или напряжения будет вызывать изменение выходного напряжения.

Резистор Rк – это коллекторная нагрузка для транзистора, включённого по схеме с ОЭ, обеспечивающая динамический режим работы.

E_к = U_Rк + U_кэ

U_Rк= I_к ∙ R_к

E_к = U_кэ + I_к ∙ R_к

Уравнение динамического режима работы транзистора: U_кэ = E_к - I_к ∙ R_к

Уравнение динамического режима является уравнением выходной  динамической характеристики. Так как это уравнение линейное, выходная динамическая характеристика представляет собой прямую линию и строится на выходных статических характеристиках.

Две точки для построения прямой находятся из начальных условий.

Iк при Uкэ=0 называется током коллектора насыщения.

Выходная динамическая характеристика получила название

нагрузочной прямой.

Точка пересечения нагрузочной прямой с одной из ветвей выходной статической характеристикой для заданного тока базы называется рабочей точкой  транзистора. Рабочая точка позволяет определять токи и напряжения, реально существующие в схеме.

Режимы работы транзистора

1. Режим отсечки  -  это режим, при котором оба перехода транзистора закрыты (и эмиттерный и

коллекторный).

·         Ток базы в этом случае равен нулю.

·         Ток коллектора будет равен обратному току.

·         Уравнение динамического режима будет иметь вид: Uкэ = Eк - Iкбо ∙ Rк

·         Произведение Iкбо ∙ Rк будет равно нулю. Значит, Uкэ → Eк.

2. Режим насыщения – это режим, когда оба перехода – и эмиттерный, и коллекторный открыты.

·         В транзисторе происходит свободный переход носителей зарядов

·         Ток базы будет максимальный : Iб = max

·         Ток коллектора будет равен току коллектора насыщения Iк ≈ Iк.н.;

·         Уравнение динамического режима будет иметь вид: Uкэ = Eк – Iк.н ∙ Rн

·         Произведение Iк.н ∙ Rн будет стремиться к Eк. Значит, Uкэ → 0.

3. Линейный режим – это режим, при котором эмиттерный переход открыт, а коллекторный закрыт.

·         I_б.max > I_б > 0;

·         I_к.н > I_к > I_кбо

·         E_к > U_кэ > U_кэ.нас

Ключевым режимом  работы транзистора называется такой режим, при котором рабочая точка транзистора скачкообразно переходит из режима отсечки в режим насыщения и наоборот, минуя линейный режим.

Расчет основных характеристик транзистора.

·         Входное сопротивление транзистора переменному току.

·         Мощность рассеивания на коллекторе.

Практическая работа

1.  Решите задачи.

2.  Сделайте вывод о проделанной работе.

Задача №1

Для транзистора КТ312А обратный ток коллектора  Iк  = 10 мкА при напряжении  Uк  = 15 В.

Определите обратное сопротивление коллекторного перехода постоянному току.

Задача №2

Для транзистора обратный ток коллектора  Iк  = 15 мкА при напряжении  Uк  = 20 В.

Определите обратное сопротивление коллекторного перехода постоянному току.

Контрольные вопросы.

1.  Что такое транзистор?

2.  Какой режим работы транзистора называется динамическим?

3.  Что такое рабочая точка?

4.  Какие параметры транзистора можно определить, зная рабочую точку на его характеристике?

5.  Перечислите режимы работы транзистора.

Скачано с www.znanio.ru