Цель работы: изучение принципа действия биполярных и полевых транзисторов
различных типов; освоение методики получения входных и выходных вольт-амперных характеристик транзисторов и расчёта их основных параметров.



Порядок выполнения работы:

Задание 1: Получениe входных и выходных вольт-ампeрных харaктеристик биполяpного транзистора в схеме с общим эмиттером. Транзистор Q2N3932.

а) собрать схему для получения ВАХ биполярного транзистора (см. рис. 1) и задать
указанный преподавателем тип исследуемого транзистора.

Рисунок 1. Схема для получения входных и выходных ВАХ биполярного транзистора


б) Снять зависимости Iб(Uбэ)|Uкэ=const, изменяя ток Iб = (0; 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100…) мкА и измеряя соответствующие значения входного напряжения UБЭ, для двух значений выходного напряжения UКЭ1 = 10В и UКЭ0 = 0; результаты свести в таблицу;
Taблица 1. Зависимости Iб(Uбэ)|Uкэ=const

Uкэ=10 В Uкэ=0 В
Iб, мкА Uбэ, мВ Iб, мкА Uбэ
0 0,011 0 0
1 454,4 1 329,9
2 480,9 2 353,2
5 508,9 5 379,9
10 528,2 10 398,8
20 546,8 20 417,2
50 570,9 50 441,2
100 589 100 459,3
200 607 200 477,2

в) снять зависимости Iк(Uкэ)|Iб=const , последовательно устанавливая значения выходного напряжения Uкэ=(0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2; 5; 15) В и измеряя соответствующие
значения Iк ; результаты свести в таблицу 2;

Taблица 2. Зависимости Iк(Uкэ)|Iб=const

Iб=50мкА Iб=100мкА Iб=150мкА Iб=200мкА
Iк, мА Uкэ, В Iк, мА Uкэ, В Iк, мА Uкэ, В Iк, мА Uкэ, В
-0,049 0 -0,098 0 -0,148 0 -0,198 0
1,46 0,1 2,64 0,1 3,64 0,1 4,53 0,1
4,67 0,2 7,75 0,2 10,22 0,2 12,34 0,2
4,92 0,5 8,14 0,5 10,71 0,5 12,91 0,5
4,95 1 8,18 1 10,76 1 12,97 1
5 2 8,26 2 10,87 2 13,11 2
5,15 5 8,51 5 11,19 5 13,49 5
5,64 15 9,32 15 12,27 15 14,79 15

г) построить входные Iб(Uбэ)|Uкэ=const и выходные Iк(Uкэ)|Iб=const характеристики БТ,
с помощью которых рассчитать h -параметры в произвольно выбранной рабочей точке.





h11э=∆UБЭ/∆IБ=(600мВ-568мВ)/(150мкА-0мкА)=213 Ом;
h12э=∆U’БЭ/∆UКЭ=(590мВ-460мВ)/(10В-0В)=0,013;
h21э=∆IК/∆IБ=(11,2 мA-5,2 мA)/(150 мкА-50 мкА)=60;
h22э=∆ IК ‘/∆UКЭ=(9,3мA-8,2мA)/(14,4B-0,4B)=0,078 мСм;

Задание 2: Получение статических вольт-амперных характеристик полевого транзистора с управляющим p–n-переходом.

а) собрать схему (рис.2) для получения статических ВАХ полевого транзистора (модель транзистора задаётся преподавателем); Полевой транзистор BF861B

Рисунок 2. Схема для получения ВАХ ПТ

б) при одном значении Uси=(6...8) В снять зависимость Ic(Uзи)|Uси=const, измеряя значения тока стока Ic при изменении напряжения Uзи от 0 В до
Uзи отс =1.4 В, значения напряжения, при котором ток стока уменьшится до 1 мкА; результаты (не менее десяти измерений) свести в таблицу;
Таблица 3. Зависимость Ic(Uзи)|Uси=const

Uси=6В
Uзи, мВ Iс, мА
0 6,743
50 5,763
100 4,855
150 4,021
200 3,26
250 2,576
300 1,968
350 1,439
400 0,99
450 0,623
500 0,339
550 0,14
600 0,027

в) при Uзи = Uзи отс х(0; 0.25; 0.5; 0.75) снять зависимость Ic(Uси)|Uзи=const, последовательно устанавливая значения напряжения Uси=( 0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2; 5; 15) В и измеряя соответствующие значения Iс ; результаты свести в таблицу;

Таблица 3. Зависимость Ic(Uси)|Uзи=const

Uзи=0В Uзи=150мВ Uзи=300мВ Uзи=450мВ
Uси, В Ic, мА Uси, В Ic, мА Uси, В Ic, мА Uси, В Ic, мА
0 0 0 0 0 0 0 0
0,1 1,47 0,1 1,13 0,1 0,764 0,1 0,38
0,2 2,73 0,2 2,03 0,2 1,28 0,2 0,49
0,5 5,13 0,5 3,25 0,5 1,58 0,5 0,5
1 5,58 1 3,31 1 1,62 1 0,511
2 5,82 2 3,46 2 1,69 2 0,533
5 6,51 5 3,88 5 1,9 5 0,601
15 8,76 15 5,249 15 2,58 15 0,823

в) построить стоко-затворную Ic(Uзи)|Uси=const и выходные Ic(Uси)|Uзи=const ВАХ, с помощью которых определить крутизну Sнач , дифференциальное сопротивление rси и коэффициент усиления µ полевого транзистора.






Sнач=∆Iс/∆Uзи=6,7 мА/ 340мВ = 0,019 А/В;
rси=∆Ucи /∆Iс=(14,4В – 1,2В)/(2,6 мА – 1,6 мА)=13200 Ом;
µ=-Srси=


Вывод: изучили принцип действия биполярных и полевых транзисторов;
освоили методику получения входных и выходных вольт-амперных характеристик транзисторов и рассчитали основные параметры транзисторов.